Enligt materiens kinetiska teori är ett ämnes molekyler i konstant rörelse, och ämnets temperatur är relaterad till den genomsnittliga kinetiska energin hos dess molekyler. Vid rumstemperatur har vattenmolekylerna en rad hastigheter, med vissa molekyler som rör sig snabbare än andra. Fördelningen av molekylära hastigheter följer en Maxwell-Boltzmann-fördelning, som är en klockformad kurva som visar sannolikheten att hitta en molekyl med en given hastighet.
Medelhastigheten för vattenmolekylerna vid rumstemperatur är cirka 480 meter per sekund (m/s). Vissa molekyler kommer dock att röra sig snabbare än så här, och vissa kommer att röra sig långsammare. De snabbaste molekylerna i ett glas rumstempererat vatten kan röra sig med hastigheter över 1000 m/s, medan de långsammaste molekylerna kan röra sig med hastigheter på bara några få m/s.
