Аномальные свойства воды объясняются особенностями её структуры. 24

По одной из версий, большинство свойств связано со способностью молекулы воды образовывать четыре водородные связи. 1 Такие связи возникают, когда крупный электроотрицательный атом (вроде кислорода одной молекулы воды) притягивает водород другой молекулы. 1

По другой версии, предложенной физиками Андерсом Нильсоном и Ларсом Петтерсоном из Стокгольмского университета, аномальные свойства возникают из-за локальной неоднородности воды. 1 В ней как короткоживущие флуктуации могут образовываться структуры низкоплотной воды, в которой молекулы предпочитают собираться в кластеры, слабосвязанные между собой, и более однородной высокоплотной воды. 1

Также аномальные свойства воды могут объясняться двумя типами структур, в которые самоорганизуются молекулы жидкости. 2 Один тип структуры формируется в виде сгустков примерно по 100 молекул, структура которых напоминает структуру льда. 2 Второй тип структуры, окружающей сгустки, гораздо менее упорядочен. 2