В настоящее время учеными разработан ряд моделей воды, объясняющих многие ее свойства и аномалии. Наиболее распро­страненная модель основана на сохранении в воде каркаса льда с заполнением пустот свободными диполями. Ближняя упорядо­ченность в воде может быть охарактеризована как размытая теп­ловым движением структура льда. С повышением температуры доля заполненных пустот увеличивается.

Результаты рентгеноструктурного анализа свидетельствуют о том, что в воде при 25 °С заполнена половина всех пустот струк­туры и что искажение каркаса ведет к нарушению межмолеку- лярных расстояний. Согласно изложенным представлениям воду следует рассматривать как расшатанный льдоподобный каркас, в который вплавлены области, обладающие более компактной, но ориентационно разупорядоченной структурой.

Другая модель, получившая в последнее время широкое рас­пространение, — модель «текучих кластеров». В основе ее лежит теория образования водородных связей на базе кооперативного эффекта. Согласно этой концепции водородная связь, имеющая в решетке льда частично ковалентную природу, использует на свое построение кроме собственной энергии диполя энергию, передаваемую соседними диполями в результате переноса непо- деленных электронов атома кислорода одной молекулы на неза­нятые орбиты атома водорода соседней молекулы. Процесс со­провождается расщеплением заряда, в результате чего оказывает­ся, что одна из взаимодействующих молекул воды подкисляется, а другая приобретает щелочные свойства. В конечном итоге это приводит к тому, что водородные связи не образуются и не рас­падаются одиночно: разрыв или образование одной индуцирует соответствующий процесс у соседних водородных связей.