L'acqua è il composto chimico indispensabile per la vita sulla Terra e non è un caso che il suo comportamento e le sue proprietà siano “fuori norma”. In particolare, ad esempio, l'acqua liquida è più densa del ghiaccio, il che suggerisce una struttura più “compatta” allo stato liquido.
Trattandosi di un liquido, esso non può avere una struttura rigida e stabile. Le piccole molecole d'acqua sono continuamento in movimento, impegnate in deboli moti vibrazionali. I dati di diffrazione ai raggi X indicano che allo stato liquido ogni molecola è circondata in media da altre 4,5 molecole. Le molecole d'acqua H _ O _ H possono infatti aggregarsi brevemente e labilmente in gruppi, in quanto i loro atomi di idrogeno possono formare legami assai deboli: i “legami idrogeno”, con l'atomo di ossigeno di altre molecole d'acqua.
A. Nemethy e H.A. Sheraga (J. Chem. Phys. 36 3382 - 1962) hanno proposto un modello che descrive abbastanza bene un certo numeo di proprietà dell'acqua. Le molecole d'acqua isolate in parte si legano brevemente in aggregati, che continuamente si dissolvono e si riformano come in una eterna danza in cui cavalieri e dame formano e disfano gruppi in cui ogni cavaliere e ogni dama può brevemente legarsi con più di un compagno, formando appunto un aggregato fluttuante ed effimero.