Регулирование температурного гомеостаза внутри живых организмов связано с высокими теплоемкостью, теплотой испарения и теплотой плавления воды, но не с высоким значением поверхностного натяжения. Вода медленно нагревается и медленно остывает, что снижает вероятность резких температурных колебаний. Высокая теплота испарения позволяет некоторым млекопитающим регулировать температуру тела за счет тепловой одышки. Высокая теплота плавления уменьшает вероятность замерзания внутриклеточной  и межклеточной жидкости.

Участие воды в биохимических процессах связано с ее химической активностью. Высокая полярность молекул воды позволяет участвовать ей в разнообразных процессах гидролиза органических биополимеров, которые играют важную роль в химии живого.

Существование жизни в замерзающих водоемах обусловлено аномальной плотностью воды в твердом состоянии, которая ниже плотности жидкой воды. По этой причине лед всплывает на поверхность, а под толщей льда поддерживается плюсовая температура.