水の場合、分子間力は水素結合です。水素結合は、高強性原子(酸素、窒素、フッ素など)と別の電気陰性原子に共有結合した水素原子との間で発生する双極子双極子相互作用です。水中では、水素原子は酸素原子に共有結合し、酸素原子は非常に電気陰性であり、水分子間の強い水素結合を生成します。これらの水素結合は、水分子間の相互作用のネットワークを作り出し、それらを壊して水を蒸気に変えるためにより多くのエネルギーを必要とし、より高い沸点になります。
一方、二酸化炭素分子は非極性であるため、重大な双極子モーメントはありません。二酸化炭素分子間の分子間力は、ロンドン分散力であり、電子分布の一時的な変動から生じる弱いファンデルワールス力です。ロンドンの分散部隊は水素結合よりもはるかに弱いため、それらを壊して二酸化炭素を蒸気に変えるために必要なエネルギーが少なくなり、沸点が低くなります。
したがって、二酸化炭素におけるロンドン分散力の弱い力と比較して、水中のより強い水素結合は、水が二酸化炭素よりも高い沸点を持つ原因となります。