L'acqua è un composto chimico di formula molecolare H2O, in cui i due atomi di idrogeno sono legati all'atomo di ossigeno con legame covalente polare. In condizioni di temperatura e pressione normali si presenta come un sistema bifase, costituito da un liquido incolore e insapore (che viene chiamato "acqua" in senso stretto) e da un vapore incolore (detto vapore acqueo). Si presenta allo stato solido (detto ghiaccio) nel caso in cui la temperatura sia uguale o inferiore alla temperatura di congelamento.Essendo l'acqua un ottimo solvente, le acque naturali contengono disciolte moltissime altre sostanze, ed è per questo motivo che con il termine "acqua" si intende comunemente sia il composto chimico puro di formula H2O, sia la miscela (liquida) formata dallo stesso, con altre sostanze disciolte al suo interno. L'acqua in natura è tra i principali costituenti degli ecosistemi ed è alla base di tutte le forme di vita conosciute, compreso l'essere umano; ad essa è dovuta anche la stessa origine della vita sul nostro pianeta ed è inoltre indispensabile anche nell'uso civile, agricolo e industriale; l'uomo ha riconosciuto sin da tempi antichissimi la sua importanza, identificandola come uno dei principali elementi costitutivi dell'universo e attribuendole un profondo valore simbolico, riscontrabile nelle principali religioni. Sul pianeta Terra l'acqua copre il 71% della superficie del pianeta ed è il principale costituente del corpo umano.
L'acqua minerale è un tipo di acqua sorgiva, solitamente commercializzata in bottiglia.
L'acqua gassata, spesso denominata acqua frizzante, è acqua potabile nella quale è stata immessa anidride carbonica. Costituisce la base di molte bevande analcoliche dette soft drink (mentre per i cocktail si preferisce la più forte acqua di Seltz).
Con il termine vapore acqueo si fa riferimento all'acqua nel suo stato di vapore. Invisibile, inodore e incolore, è uno dei componenti dell'atmosfera terrestre. Quando il vapore acqueo si raccoglie in gran quantità e si mescola a polveri, gas vari, pollini, residui della combustione, diventa allora meno trasparente, dando luogo al fenomeno della foschia o della caligine.
L'acqua pesante è acqua contenente una percentuale significativa dell'isotopo dell'idrogeno deuterio rispetto alla normale acqua, contenente in gran parte prozio. La sua formula bruta è la stessa dell'acqua: H2O. Il deuterio (D o 2H) si trova naturalmente nella molecola dell'acqua in quantità di circa 156 parti per milione. (da notare che data la differenza di peso specifico le molecole di acqua contenenti deuterio tendono a concentrarsi sui fondali degli oceani). Può essere presente come ossido di deuterio (D2O o 2H2O) o come ossido di deuterio e prozio (HDO o 1H2HO) . L'acqua pesante, prodotta artificialmente, è altamente arricchita, fino al 100%, in deuterio, che altera l'energia del legame idrogeno-ossigeno modificando le caratteristiche fisiche, chimiche e soprattutto biologiche. L'acqua pesante pura non è radioattiva ed è più densa della normale acqua di circa l'11%.
L'acqua distillata (dH2O) è un'acqua quasi del tutto priva di impurità (tra cui microorganismi, sali minerali e gas disciolti) che si ottiene tramite un procedimento di distillazione.
Acqua di Seltz, o anche semplicemente seltz, è una denominazione corrente in Italia per designare l'acqua fortemente gassata, ottenuta immettendo in un sifone ermetico il gas (anidride carbonica) sotto pressione di apposite bombolette.
In chimica ambientale e ingegneria ambientale le acque reflue o di scarico sono tutte quelle acque la cui qualità è stata pregiudicata dall'azione antropica dopo il loro utilizzo in attività domestiche, agricole e industriali, diventando quindi non idonee a un loro uso diretto in quanto contaminate da diverse tipologie di sostanze organiche e inorganiche pericolose per la salute pubblica e per l'ambiente naturale. Per tale motivo non possono essere reimmesse direttamente nell'ambiente poiché i recapiti finali come terreno, mare, fiumi e laghi non sono in grado di ricevere una quantità di sostanze inquinanti superiore alla propria capacità autodepurativa senza vedere compromessi i normali equilibri dell'ecosistema. Il tenore di sostanze organiche biodegradabili viene comunemente misurato come BOD (domanda biochimica di ossigeno) o COD (domanda chimica di ossigeno).
L'acqua di mare è l'acqua che costituisce i mari e gli oceani, in cui la concentrazione media dei sali disciolti è di 35 g/L: essa varia in base al mare preso in considerazione. Negli oceani e nei mari si possono trovare molte forme di vita, tra cui vegetazione e animali.
