《中外物理学精品书系：水基础科学理论与实验》旨在介绍了近年来人们对水特别是水的微观结构和微观行为，进行研究的基本理论和新进展。介绍总体研究背景之后，我们叙及水基础科学所用的理论研究方法，包括连续介质模型、分子动力学、第1原理方法、全量子化处理方法等。然后通过描述自由的单个水分子和水双分子来检验我们所用的第1性原理计算方法的对描述水系统的可靠性，并获得对氢键作用的初步见解。其后的主要内容包括介绍几种主要的水作用现象和体系：以H2O/Pt（111）为例研究一种典型的吸附系统，讲述该表面上水的各种不同结构，以及对吸附结构的振动谱识别；通过对水在Ru Pt Au等一系列金属表面上吸附情形的计算，分析了水和金属表面作用的一般本质，和吸附对氢键的影响；探讨了表面浸润的微观机理，并研究了水在金属表面的转化，扩散，分解等的运动规律；水在氧化物表面的吸附；表面冰结构和吸附研究等。同时叙述相关重要的实验研究结果，包括表面水形貌的微观成像、纳米水柱的阶段性受力行为等。最后对一些应用做些展望。