El agua está compuesta de una molécula que consta de un átomo de oxígeno unido a dos átomos de hidrógeno y se denota como H2O. En el agua, como en todas las cosas, estas moléculas están en constante agitación. Este movimiento está directamente relacionado con la temperatura: es menos importante cuando disminuye la temperatura y viceversa. Los enlaces pueden formarse entre las moléculas de agua a través de la polaridad entre los átomos de oxígeno y los de hidrógeno de varias moléculas de agua. Estas conexiones, llamadas "enlaces de hidrógeno" le proporcionan al agua estas propiedades fisicoquímicas únicas en todos sus estados: sólido, líquido y vapor.
Desde un punto de vista termodinámico, el calor representa una transferencia de energía térmica entre dos cuerpos a diferentes temperaturas. El calor específico de un cuerpo es la energía necesaria para elevar la temperatura de 1 gramo por 1 ° C. El calor específico del agua es 4,2 J/g por grado Celsius, que es cuatro veces mayor que la del aire y 10 veces más alta que elevar de 1°C la temperatura de la masa de hierro! De hecho, esta propiedad le permite absorber y emitir más energía que otras sustancias. El impacto de este tipo de comportamiento sobre el comportamiento climático es muy importante porque las grandes masas de agua de los océanos pueden almacenar una gran cantidad de energía durante el día y devolver por la noche grandes cantidades de energía solar durante un período muy largo sin que su temperatura varíe en gran medida. El efecto de este calor específico se explica por la abundancia de enlaces de hidrógeno: el agua absorbe calor cuando se rompen los enlaces de hidrógeno y por el contrario, genera calor cuando establecen.
Para poder utilizar el agua como una fuente de energía, es necesario instalar una bomba de calor de agua-agua ("hidrotermal") que recupera el calor del agua para producir calor y transmitirlo en el interior del edificio. De hecho, la temperatura del agua subterránea es relativamente alta (7-12°C durante todo el año) y por lo tanto representa una interesante fuente de energía para el uso de una bomba de calor.
Al mismo tiempo, debido a la gran inercia térmica del agua, podemos regular la temperatura de la construcción de manera muy eficiente y con un bajo coste utilizando un depósito de inercia conectado a emisores de calor de baja temperatura tales como el suelo radiante o unidades fan-coil.