L'eau est l'une des substances les plus importantes de notre planète. Elle est indispensable à tous les êtres vivants et recouvre environ 71 % de la surface de la Terre. Sans eau, aucune forme de vie connue ne pourrait exister.

L'eau est une molécule constituée de deux atomes d'hydrogène et d'un atome d'oxygène. Sa formule chimique est H₂O. À température ambiante, elle est généralement liquide, mais elle peut exister sous trois états physiques.

• L'état solide : l'eau devient de la glace lorsque sa température descend en dessous de 0 °C (à la pression atmosphérique normale).
• L'état liquide : c'est la forme que l'on trouve dans les océans, les rivières, les lacs ou dans un verre d'eau.
• L'état gazeux : sous forme de vapeur d'eau, elle est invisible et présente dans l'air.

Le passage d'un état à un autre est appelé un changement d'état. Ces transformations dépendent principalement de la température et de la pression.

• La fusion transforme la glace en eau liquide.
• La solidification transforme l'eau liquide en glace.
• La vaporisation transforme l'eau liquide en vapeur. Elle peut se produire lentement par évaporation ou rapidement lors de l'ébullition.
• La condensation transforme la vapeur d'eau en liquide. C'est ce qui forme les nuages, la rosée ou la buée.
• La sublimation est le passage direct de la glace à la vapeur d'eau, sans devenir liquide.

À la pression atmosphérique normale, l'eau gèle à 0 °C et bout à 100 °C. Ces températures changent si la pression est différente, par exemple en haute montagne ou dans un autocuiseur.

L'eau possède des propriétés étonnantes. Contrairement à la plupart des substances, la glace flotte sur l'eau liquide. En effet, lorsqu'elle gèle, l'eau augmente légèrement de volume et devient moins dense. Cette propriété permet aux lacs de geler par la surface tout en laissant de l'eau liquide en profondeur, où les animaux aquatiques peuvent survivre durant l'hiver.

L'eau est aussi un excellent solvant. Elle peut dissoudre de nombreuses substances, comme le sel ou le sucre. C'est pourquoi elle transporte les nutriments dans les êtres vivants et participe à de nombreuses réactions chimiques.

Sur Terre, l'eau est en mouvement permanent grâce au cycle de l'eau. Sous l'action du Soleil, l'eau des océans, des lacs et des sols s'évapore. La vapeur monte dans l'atmosphère, se refroidit, se condense pour former les nuages, puis retombe sous forme de pluie, de neige ou de grêle avant de rejoindre à nouveau les mers et les océans.

L'eau existe également ailleurs dans le Système solaire. On en a découvert sous forme de glace sur Mars, sur plusieurs lunes de Jupiter et de Saturne, ainsi que dans les comètes. Les scientifiques recherchent activement de l'eau sur d'autres mondes, car elle est considérée comme l'un des éléments essentiels à l'apparition de la vie.