自由水是指在生物体内或细胞内可以自由流动的水，是良好的溶剂和运输工具。如人和动物血液中含水83％，多为自由水，可把营养物质输送到各个细胞，又把细胞产生的代谢废物运到排泄器官。它的数量制约着细胞的代谢强度。如呼吸速度、光合速度、生长速度等。自由水占总含水量百分比越大则代谢越旺盛。
   
结合水是指在细胞内与其它物质结合在一起的水。水是极性分子，氧侧带部分负电荷，氢侧带部分正电荷，因此水分子很容易与其他极性分子间形成氢键。如氨基、羧基、羟基等均可与水结合，成为结合水。所有这些水不再能溶解其他物质，较难流动。如心肌含水79％，与血液含水量相差不多，但所含的水均为结合水，故呈坚实的形态。
  结合水不参与代谢作用，然而植物中结合水的含量与植物抗性大小有密切关系。即使干燥的成熟种子也保持约25％左右的水即结合水，这时原生质呈半凝固的凝胶状态，生理活性降到最低程度，但原生质的基本结构还可以保持并可抵抗干旱和寒冷等不良环境。另外，据对人和动物的研究发现，人和动物的年龄愈大，细胞中的结合水愈少，生病时，结合水也有变化。
  自由水和结合水的区分不是绝对的，两者在一定条件下可以相互转化。如血液凝固时，自由水就变成了结合水。 
代谢水是指糖类、脂肪和蛋白质等有机物在生物体内氧化时产生的水。每100g糖氧化时可产生55ml水；每100g脂肪氧化时可产生107ml水；而100g蛋白质可产生41ml水。
  普通食谱中每418。4J热量的食物代谢后产生12ml水，通常成人每天需进食10460J热量的混合性食物，这样每天约产生300ml代谢水。鸡胚在封闭的蛋壳内发育成小鸡所需的水全是代谢水。 
自由水与结合水的比例变化主要取决于新陈代谢强度。 
一般生物温度升高新陈代谢加快，所以温度适当升高会使细胞内自由水与结合水比值上升。
   
植物越冬是为了适应低温新陈代谢减慢，所以越冬的植物体内自由水与结合水比值下降 
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