A Fisiologia Vegetal é, em parte, o estudo da água, essencial à vida.
Muitas atividades da planta são determinadas pelas propriedades da água e por substâncias dissolvidas na mesma. A maioria das propriedades peculiares à água se deve à sua estrutura atômica.
Embora seja eletricamente neutra, a distribuição assimétrica de seus elétrons torna-a positivamente carregada de um lado e negativamente do outro. Portanto, a água é uma molécula dipolo apresentando uma região positiva e outra negativa (Figura 1).

Dois elétrons não pareados criando uma carga negativa

Figura 1. A molécula de água é formada por um átomo de oxigênio (bola vermelha) e dois átomos de hidrogênio (bolas brancas). O modelo estrutural espacial em visualizado a esquerda enquanto a direita, observa-se o modelo estrutural do tipo pau-e-bola onde destaca-se a característica polar da molécula.

A atração eletrostática da região positiva de uma molécula pela região negativa de uma outra adjacente induz a formação de uma ponte de hidrogênio. Embora estas forças sejam relativamente fracas (aproximadamente 20 KJ mol-1 de pontes de H) fazem com que as moléculas de água na forma líquida ou sólida apresentem uma estrutura mais ou menos ordenada (Figura 2).
Devido à sua polaridade, associada à sua leve ionização (Figura 1), a água é o solvente universal: é líquida à temperatura na faixa biológica normal e seus pontos de fusão e ebulição são elevados quando comparada com outras substâncias de tamanho molecular similar, devido às ligações entre moléculas por meio das pontes de hidrogênio.

Figura 2. Pontes de hidrogênio entre as moléculas de água resultam em uma ordenação local formando uma estrutura quase cristalina (a). Por causa da continua agitação termal das moléculas de água, estes agregados locais tem uma vida muito curta, eles se desfazem rapidamente para formar outras Configurações ao acaso (b).Caso as pontes de hidrogênio não se formassem, a água deveria ser gasosa nas temperaturas normais, o que tornaria a vida na terra inviável. Portanto, a vida terra somente é possível graças algumas propriedades físico-químicas da água (Tabela 1).

Tabela 1. Algumas propriedades físicas da água em relação a outras substancias.

Os tecidos vegetais são altamente hidratados, com teores constituindo entre 70 e 90% da matéria fresca. Devido ao seu elevado calor específico existe uma estabilidade térmica relativamente elevada - órgãos volumosos não sofrem alterações bruscas de temperatura em resposta as variações do meio. Entretanto, esta água não é estacionária, mas está continuamente em movimento. Por exemplo: a água é evaporada para atmosfera pela transpiração e reposta pela absorção através das raízes.
A forma normal das plantas é mantida pela pressão da água no seu protoplasto pressionando contra as paredes celulares. O seu crescimento depende da água absorvida que causa a expansão celular, e o transporte de substâncias ocorre em meio aquoso.