了解蒸汽
H2O的三相分別為冰、水和蒸汽。
分子是靠電荷力（氫鍵）緊密地結合在一起，分子運動的活躍程度決定了物質的相。像其它物質一樣，在某個特定溫度和壓力下H2O的三相達到平衡狀態而共存，這就是H2O的三相點。H2O的三相點，也就是冰、水和蒸汽三相共存點，是溫度273.16 K和絕對壓力0.006112 bar。此時的壓力非常接近絕對真空，如果在此溫度下壓力進一步下降，冰就會直接升華為蒸汽。
冰
的分子以點陣形式有序地排列，它們僅能在其平衡位置附近振動。振動的幅度不會超過分子直徑。 熱量的持續增加會導致分子振動加劇，并最終相互脫離，于是固體開始融化為液態（無論何種壓力下總是在0℃時開始融化）。冰融化時雖然發生了相變，但冰的溫度并不上升，此時吸收的熱量稱為熔解熱。相變現象是可逆的，當水結冰時會有同樣多的熱量釋放到周圍環境中。
大多數物質由固態變為液態的時候，其密度將會下降。然而，H2O是一個例外，當冰融化成水的時候，它的密度會增加，這就是為什么冰會浮于水上和水結冰后體積變大的原因。
水
在液態下，分子可以自由移動，但是由于相互之間的吸引力作用，其移動距離仍然小于一個分子的間距，分子之間的碰撞經常發生。不斷增加的熱量增加了分子運動和碰撞，并把液體的溫度提高到汽化的溫度，這個階段吸收的熱量稱為水的液體焓或顯熱。通常，我們把0℃水的焓定義為零。 在大氣壓 (0barg)下，水在100℃時沸騰，把1kg水從0℃加熱到100℃需要419kJ的熱量，由此可以 推導出水的比熱容Cp是4.19kJ/(kg?℃)。
蒸汽
當水的溫度上升到沸騰狀態時，一些分子得到了足夠的動能，具有了足夠的速度，這樣就可以在落回液體中之前從液體表面逸出。繼續加熱使分子運動進一步加劇，大量的分子具有離開液面的動能。當水被加熱到沸點時，氣泡從水中逸出并在表面爆裂。
由于蒸汽的分子之間距離要大的多，蒸汽的密度比水低的多，所以蒸汽會存在于水的表面以上的空間。 當離開液體表面的分子比那些重新進入液面的分子多的時候，水會自由蒸發。這時，它已經達到了它的沸點或飽和溫度。如果壓力保持不變，增加更多的熱量不會使水溫上升，但會使水變成飽和蒸汽。同一系統下飽和水的溫度與飽和蒸汽溫度相同，但單位質量蒸汽中的含熱量要比飽和水大得多。
在大氣壓力下，飽和溫度是100℃。壓力上升，飽和水的溫度也隨著上升，焓值也會提高。飽和蒸汽壓力和溫度之間的關系曲線如下：
在該曲線上，水和蒸汽可以在任何壓力下共存，飽和曲線以上是過熱蒸汽。飽和溫度以上的溫度稱為蒸汽的過熱度。飽和曲線下的水稱為過冷水。