水（化学式）是一种无机、透明、无味、无臭、几乎无色的化学物质，是地球水圈和所有已知生物体的流体（在其中充当溶剂）的主要成分。它对所有已知的生命形式都至关重要，尽管它既不提供食物、能量，也不提供有机微量营养素。它的化学式表明它的每个分子含有1个氧和 2个氢原子, 以共价键连接. 氢原子以 104.45° 的角度连接到氧原子上。
水在世界经济中发挥着重要作用。人类使用的淡水中约有 70% 用于农业。在咸水和淡水水域捕鱼是世界许多地区的主要食物来源，提供了全球 6.5% 的蛋白质。大部分商品（如石油、天然气和制成品）的长途贸易是通过船只运输的通过海洋、河流、湖泊和运河。在工业和家庭中，大量的水、冰和蒸汽用于冷却和加热。水是多种矿物质和有机物质的极佳溶剂；因此，它广泛用于工业过程以及烹饪和洗涤中。
水循环水循环（科学上称为水文循环）是指水圈内、大气、土壤水、地表水、地下水和植物 之间的水不断交换。
水在水循环中不断流经这些区域，包括以下转移过程：
- 从海洋和其他水体蒸发到空气中，从陆地植物和动物蒸腾到空气中。
- 降水，来自空气中凝结的水蒸气并落到地球或海洋中。
- 来自陆地的径流通常到达大海。
大多数在海洋中发现的水蒸气都会返回到它，但风将水蒸气以与径流进入海洋的速度相同的速度在陆地上输送，每年约为 47 Tt，而陆地块中发生的蒸发和蒸腾每年也贡献另外 72 Tt。每年陆地上的降水量为 119 Tt，有多种形式：最常见的是雨、雪和冰雹，还有一些来自雾和露水的影响。露水是当高密度的水蒸气遇到凉爽的表面时凝结的小水滴。露水通常在早晨温度最低的时候形成，就在日出之前以及地球表面温度开始升高的时候。空气中的冷凝水也可以折射阳光产生彩虹。
径流经常聚集在流入河流的分水岭上。用于模拟河流或溪流流量和计算水质参数的数学模型是水文传输模型。一些水被转用于农业灌溉。河流和海洋为旅行和商业提供了机会。通过侵蚀，径流塑造了形成河谷和三角洲的环境。为建立人口中心提供了肥沃的土壤和平整的土地。当一片土地（通常是低洼地带）被水覆盖时，就会发生洪水，当河流溢出河岸或发生风暴潮时，就会发生洪水。另一方面，干旱是一个地区注意到其供水不足的数月或数年的延长期。当一个地区由于其地形或由于其在纬度方面的位置而持续低于平均降水量时，就会发生这种情况。
水资源水既作为“存量”又作为“流动”出现。水可以储存为湖泊、水蒸气、地下水或含水层以及冰雪。
水覆盖了地球表面的约 71%，主要分布在海洋中（约 96.5%）。小部分水以地下水（1.7%）的形式出现在南极洲和格陵兰的冰川和冰盖中（1.7%），在空气中以蒸汽、云的形式出现（由冰和悬浮在空气中的液态水组成） , 和降水(0.001%)。水在蒸发、蒸腾、冷凝、沉淀和径流，通常到达大海。
在全球淡水总量中，估计有 69% 储存在冰川和永久积雪中；30%在地下水中；剩下的 1% 在湖泊、河流、大气和生物群中。水储存的时间长度变化很大：一些含水层由储存了数千年的水组成，但湖水量可能会随季节波动，在干旱时期减少，在潮湿时期增加。一些地区的很大一部分供水是从储存的水中提取的水，当取水量超过补给量时，水量就会减少。据估计，用于灌溉的总用水量中多达 30% 来自不可持续的地下水抽取，从而导致地下水枯竭。
海水海水平均含有约 3.5%的氯化钠，以及少量的其他物质。海水的物理性质在某些重要方面不同于淡水。它在较低的温度（约-1.9°C（28.6°F））冻结，其密度随着温度降低至冰点而增加，而不是在高于冰点的温度下达到最大密度。主要海域的海水盐度从波罗的海的 0.7% 到红海的4.0%不等。（死海以其 30% 到 40% 的超高盐度而闻名，实际上是一个盐湖。）
水与农业人类用水量最多的是农业，包括灌溉农业，占人类总用水量的 80%到90%。
获得淡水往往被认为是理所当然的，尤其是在已经建立了用于收集、净化和输送水以及去除废水的复杂水系统的发达国家。但日益增长的经济、人口和气候压力正在增加人们对水资源问题的关注，导致对固定水资源的竞争日益激烈，从而产生了用水高峰的概念。随着人口和经济的持续增长，对耗水的肉类消费量的扩大，以及对生物燃料或新的耗水产业的新需求的增加，新的水资源挑战很可能会出现。
水资源短缺也是由生产用水密集型产品造成的。例如棉花，1 公斤棉花（相当于一条牛仔裤）需要 10.9 立方米的水来生产。虽然棉花占世界用水量的 2.4%，但这些水被消耗在已经面临缺水风险的地区，已经造成了严重的环境破坏。
饮用水人体含有 55% 至 78%的水，具体取决于体型。为了正常运作，身体每天需要 1 到 7 升水以避免脱水；确切的数量取决于活动水平、温度、湿度和其他因素。其中大部分是通过食物或饮料摄入的，而不是直接喝水。
健康的肾脏每小时可以排出0.8到1升水，但运动等压力可以减少这一数量。人们在运动时喝的水可能比需要的多得多，这使他们面临水中毒（水过多）的风险，这可能是致命的。研究表明，进餐时额外的水摄入量，尤其是高达 500 毫升，与体重减轻有关。充足的液体摄入有助于预防便秘。
人类需要杂质少的水。常见的杂质包括金属盐和氧化物，包括铜、铁、钙和铅，或有害细菌，一些溶质是可接受的，甚至可用于增强味道和提供所需的电解质。
化学用途水在化学反应中被广泛用作溶剂或反应物，而较少用作溶质或催化剂。在无机反应中，水是一种常见的溶剂，能溶解许多离子化合物，以及其他极性化合物，如氨和与水密切相关的化合物。在有机反应中，它通常不用作反应溶剂，因为它不能很好地溶解反应物并且是两性的（酸性和碱性）和亲核的。然而，这些特性有时是合乎需要的。超临界水最近成为一个研究课题。氧饱和超临界水有效燃烧有机污染物。水蒸气用于化学工业中的某些过程。
热交换水和蒸汽是用于热交换的常用流体，因为它们的可用性和高热容量可用于冷却和加热。甚至可以从湖或海中自然获得冷水。由于水的汽化潜热很大，因此通过水的汽化和冷凝来传递热量特别有效。缺点是钢铁和铜等工业中常见的金属被未经处理的水和蒸汽更快地氧化。在几乎所有的火力发电站，水用作工作流体（用于锅炉、蒸汽轮机和冷凝器之间的闭环）和冷却剂（用于将废热交换到水体或通过冷却塔中的蒸发将其带走）。
在核电工业中，水也可以用作中子慢化剂。在大多数核反应堆中，水既是冷却剂又是慢化剂。这提供了某种被动安全措施，因为从反应堆中去除水也会减缓核反应。然而，其他方法有利于停止反应，并且优选保持核芯被水覆盖以确保充分冷却。
水工业水工业为家庭和工业提供饮用水和废水服务（包括污水处理）。供水设施包括水井、雨水收集蓄水池、供水管网和净水设施、水箱、水塔、包括旧渡槽在内的水管。大气水发生器正在开发中。
饮用水通常在泉水中收集，从地下的人工钻孔（井）中提取，或从湖泊和河流中抽取。因此，假设含水层能够提供充足的流量，在适当的地方建造更多的井是生产更多水的一种可能方式。其他水源包括雨水收集。水可能需要净化以供人类饮用。这可能涉及去除未溶解物质、溶解物质和有害微生物。流行的方法是用沙子过滤，只去除未溶解的物质，而氯化和煮沸可以*死有害微生物。蒸馏完成所有三个功能。存在更先进的技术，例如反渗透。丰富的海水淡化是沿海干旱气候中使用的更昂贵的解决方案。
污染水可能是最大的单一用水滥用；如果污染物限制了水的其他用途，它就变成了对资源的浪费，而不管污染者的利益如何。与其他类型的污染一样，这不属于市场成本的标准核算，被视为市场无法解释的外部性。因此，其他人为水污染付出了代价，而私营企业的利润并没有重新分配给当地居民，这些居民是这种污染的受害者。人类消耗的药物通常最终进入水道，如果它们具有生物累积性并且不可生物降解，则可能对水生生物产生不利影响。
工业应用许多工业过程依赖于使用溶解在水中的化学品、将固体悬浮在水浆中或使用水溶解和提取物质或清洗产品或加工设备的反应。采矿、化学制浆、纸浆漂白、造纸、纺织生产、染色、印刷和电厂冷却等过程使用大量水，需要专用水源，并且经常造成严重的水污染。
水用于发电。水电是从水力发电中获得的电力。水力发电来自驱动连接到发电机的水轮机的水。水电是一种低成本、无污染的可再生能源。
加压水用于喷水和水射流切割机。此外，高压水枪用于精确切割。效果很好，相对安全，对环境无害。它还用于机械的冷却以防止过热，或防止锯片过热。
除了用作化学溶剂外，水还用于许多工业过程和机器，例如蒸汽轮机和热交换器。未经处理的工业用水排放是污染。污染包括排放溶质（化学污染）和排放冷却水（热污染）。工业在许多应用中都需要纯净水，并在供水和排水中使用各种净化技术。
食品加工煮、蒸和煨是流行的烹饪方法，通常需要将食物浸入水或其气态蒸汽中。水也用于洗碗。水在食品科学领域也扮演着许多重要角色。
水中的溶质也会影响水分活度，从而影响许多化学反应和食品中微生物的生长。水分活度可以描述为溶液中水的蒸气压与纯水的蒸气压之比。水中的溶质会降低水分活度——了解这一点很重要，因为大多数细菌在水分活度较低时停止生长。[121]微生物的生长不仅会影响食品的安全性，还会影响食品的保存和保质期。
水的硬度也是食品加工中的一个关键因素，可以通过使用化学离子交换系统来改变或处理。它可以极大地影响产品的质量，并在卫生方面发挥作用。水硬度根据水中所含碳酸钙的浓度进行分类。
