Wasser hat eine hohe Wärmekapazität, da viel Wärmeenergie benötigt wird, um die Wasserstoffbrückenbindungen in einem Wassermolekül aufzubrechen. Da der Großteil der Wärmeenergie auf das Aufbrechen der Wasserstoffbrückenbindungen konzentriert wird, erwärmt sich das Wassermolekül selbst, nachdem die Bindungen gebrochen sind.
Sobald die Wasserstoffbrücken in einem Wassermolekül so weit erhitzt sind, dass sie brechen, kann die zusätzliche Wärmeenergie dem Wassermolekül selbst zugeführt werden. Diese zusätzliche Wärmeenergie versetzt das Wassermolekül dann in Schwingung, wodurch es auf nahegelegene Wassermoleküle stoßen kann, um die von einer Wärmequelle verliehene Wärmeenergie zu verteilen. Der Prozess der Wärmeenergieverteilung ist jedoch langsam, da das schwingende Wassermolekül ausreichend Wärmeenergie abgeben muss, um die Wasserstoffbrückenbindungen in den umgebenden Wassermolekülen aufzubrechen. Sobald die Wärmequelle aus dem Wasser entfernt wird, kühlt es ab, aber sehr langsam.
So wie zum Aufbrechen der Wasserstoffbrückenbindungen in einem Wassermolekül viel Energie benötigt wird, ist auch für deren Neubildung erhebliche Energie erforderlich. Erst wenn das Wassermolekül eine Temperatur erreicht, die niedrig genug ist, um eine Neubildung der Wasserstoffbrücken zu ermöglichen, gibt das Wassermolekül die Wärmeenergie ab. Dieser Prozess des Erwärmens und Abkühlens erklärt, warum sich Wasser langsam erwärmt und abkühlt.
