Vesi on kaikkien eliöiden olemassaolon edellytys. Kaikki eliöt ja solut sisältävät runsaasti vettä, eivätkä ne toimi aktiivisesti, ellei vettä ole saatavilla. Esimerkiksi bakteerien lepoitiöiden ja kasvin siementen elintoiminnot aktivoituvat vain silloin, kun vettä on saatavilla. Veden tärkeydestä kertoo myös se, että ihminen ei pärjää ilman vettä muutamaa päivää kauempaa.

Vesi koostuu maailmankaikkeuden yleisimmästä (vety) ja kolmanneksi yleisimmästä alkuaineesta (happi). Vesimolekyyli on melko yksinkertainen, pienikokoinen ja kestävä molekyyli. Veden ainesosista ei ole puutetta, ja vettä esiintyy runsaasti myös maapallon ulkopuolella.

​Vesi on erittäin hyvä liuotin, sillä se pystyy liuottamaan hyvin monenlaisia aineita. Elämälle tärkeät kemialliset reaktiot tapahtuvat vesiliuoksessa, ja vesi pystyy myös kuljettamaan helposti aineita paikasta toiseen. Toisaalta myös vesimolekyylit osallistuvat itse monenlaisiin reaktioihin. Esimerkiksi fotosynteesissä vedestä ja hiilidioksidista muodostuu glukoosia.

Vedellä on suuri ominaislämpökapasiteetti. Mitä suurempi ominaislämpökapasiteetti on, sitä enemmän energiaa tarvitaan muuttamaan vettä sisältävän kappaleen lämpötilaa. Vesi siis lämpenee ja jäähtyy hitaammin kuin muut aineet. Tämä mahdollistaa suhteellisen tasaisen ilmaston ja hitaat muutokset ekosysteemeissä. Hitaat lämpötilamuutokset mahdollistavat elämän tasaisen kehityksen.

Vedellä on myös suuri sulamis- ja höyrystymislämpö, joten jään sulattamiseen ja veden haihtumiseen vaaditaan paljon energiaa. Toisaalta myös veden jäätyminen ja tiivistyminen vapauttaa paljon energiaa. Myös tämä tasaa lämpötilanvaihteluita maapallolla. Hikoilussa hyödynnetään veden suurta höyrystymislämpöä, sillä hien haihtuminen iholta sitoo lämpöenergiaa, ja näin elimistö jäähtyy.

Vesi käyttäytyy fysikaalisesti toisin kuin monet muut aineet. Esimerkiksi paineen nostaminen saa jään sulamaan, kun yleensä aineet kiinteytyvät painetta nostettaessa. Lisäksi nestemäinen vesi on tiheintä +4 °C:ssa. Tästä syystä järvet ja meret eivät jäädy pohjasta, vaikka niiden pinnalla olisi paksukin jääkerros.