V živých bunkách kontinuálne prebieha široké spektrum chemických reakcií, väčšina ktorých prebieha výlučne vo vodnom prostredí. Špecifické vlastnosti vody umožňujú vytvárať vhodné prostredie pre tieto reakcie, a tým vlastne aj životné funkcie bunky. Unikátne vlastnosti vody sú odvodené zo štruktúry molekuly vody, ktorej jeden atóm kyslíka je kovalentne viazaný s dvomi atómami vodíka. Voda je polarizovaná molekula s pozitívnym nábojom na jednom konci (vodíková časť molekuly) a s negatívnym nábojom na druhej strane molekuly (kyslíková časť). Akonáhle jeden z nabitých pólov molekuly začne reagovať na opačne nabitý pól susediacej molekuly, vytvárajú sa vodíkové väzby. Práve tieto vodíkové väzby pomáhajú vysvetliť viaceré dôležité vlastnosti vody súvisiace s teplotou. Polarita vody spôsobuje rozpad (disociáciu) viacerých molekúl na ióny. Tento fakt hrá dôležitú úlohu pri regulácii takých biologických funkcií ako je svalová kontrakcia, permeabilita bunkových membrán a prenos bunkových impulzov.