在我们周围，通常都存在着水分子。在空气中，一般物质表面都覆盖着一层水分子，当我们进行精细加工时就要考虑水分子的干扰。在纳米级空间中，研究水的形态是推进纳米技术的重要步骤之一。在极小的空间中，如果我们能够控制水的形态，那么，我们将会在开发新药和利用纳米打印机以及其他各种各样的应用中大显身手。
在我们的常识中，水有气态、液态和固态3种形态。我们把系统中均匀的与其他部分有界面分开的部分称为相。所谓均匀的，是指这部分的成分和性质从给定范围来说是相同的，或是以一种连续的方式变化，也就是说没有突变。一个多相系统是不均匀的，在相界处有物理性质或化学性质或两者兼有突变。在一定条件下，物质不同相之间的相互转变叫做相变。通常，我们称冰是固相。固相水分子是按六边形排列的层状结晶体。如果把水蒸汽迅速冷却，能看到钻石状的结晶体。水分子的形态不只4种，随着温度和压力的变化可达10种以上。这样，随着现代技术的进步，发现了水的新形态。
