Химические элементы клетки образуют различные соединения, которые подразделяют на неорганические и органические. К неорганическим веществам клетки относятся вода, минеральные соли, реже кислоты и оксиды, а в органических белки, нуклеиновые кислоты, углеводы, липиды, АТФ и биологически активные соединения.
Вода (H2O) распространенная неорганическое вещество клетки, которой присущи уникальные физико-химические свойства. Она не масс ни вкуса, ни цвета, ни запаха. Плотность и вязкость всех веществ оценивается по воде. Как и большинство других веществ, вода может находиться в трех агрегатных состояниях: твердом (лед), жидком (жидкость) и газообразном (пар). Температура плавления льда ОС, температура кипения 100 ° С, однако растворения в воде других веществ может изменять эти характеристики. Теплоемкость воды достаточно высокая 1200 кДж / моль, что придает ей возможности участвовать в процессах терморегуляции. В молекуле воды атомы водорода расположены под углом 105, при этом общие электронные пары оттягиваются более электроотрицательным атомом кислорода. Это обусловливает дипольные свойства молекул воды (один их конец заряжен положительно, а другой отрицательно) и возможность образования между молекулами воды водородных связей. Сцепления молекул воды лежит в основе явления поверхностного натяжения, капиллярности и свойств воды как универсального растворителя. Вследствие этого все вещества делятся на растворимые в воде, или гидрофильные, и нерастворимые в ней - гидрофобные. Совокупность этих уникальных свойств обусловила то, что вода является основой жизни на Земле.