Haftung: Adhäsion ist die Anziehungskraft zwischen zwei unterschiedlichen Stoffen. Im Fall von Wasser in einem Glaskapillarröhrchen werden die Wassermoleküle aufgrund der stärkeren Adhäsionskraft zwischen Wasser und Glas im Vergleich zu den Kohäsionskräften im Wasser selbst von der Glasoberfläche angezogen. Diese Anziehungskraft erzeugt an der Grenzfläche zwischen Wasser und Glas eine gekrümmte Wasseroberfläche, einen sogenannten Meniskus.
Zusammenhalt: Unter Kohäsion versteht man die Anziehungskraft zwischen Molekülen derselben Substanz. Wassermoleküle haben aufgrund ihrer polaren Natur eine starke Kohäsionskraft. Das bedeutet, dass Wassermoleküle angezogen werden und aneinander „kleben“. Die Kohäsionskräfte zwischen den Wassermolekülen wirken entgegen der Schwerkraft und bewirken, dass das Wasser im Kapillarrohr aufsteigt.
Oberflächenspannung: Unter Oberflächenspannung versteht man die Eigenschaft der Oberfläche einer Flüssigkeit, die dazu führt, dass sie sich wie eine gedehnte elastische Membran verhält. In Wasser entsteht Oberflächenspannung aufgrund der stärkeren Kohäsionskräfte zwischen Wassermolekülen als zwischen Wasser- und Luftmolekülen an der Oberfläche. Dadurch entsteht auf der Wasseroberfläche eine dünne, unsichtbare Schicht, die wie eine Barriere wirkt und es dem Wasser ermöglicht, in Kapillarröhrchen entgegen der Schwerkraft aufzusteigen.
Wenn diese drei Kräfte in einem Kapillarrohr zusammenwirken, führt die kombinierte Wirkung dazu, dass das Wasser im Rohr vertikal ansteigt. Die Adhäsionskräfte zwischen Wasser und Glas initiieren die Aufwärtsbewegung, während die Kohäsionskräfte und die Oberflächenspannung dazu beitragen, sie aufrechtzuerhalten. Die Höhe, bis zu der das Wasser steigt, ist umgekehrt proportional zum Rohrdurchmesser, da in schmaleren Rohren die Adhäsions- und Kohäsionskräfte stärker dominieren.
Dieses Verhalten von Wasser in Kapillarröhrchen hat praktische Auswirkungen in verschiedenen Bereichen, einschließlich der Biologie, wo es eine Rolle bei der Bewegung von Wasser und Nährstoffen in Pflanzen spielt, und in der Technologie, wo die Kapillarwirkung in Geräten wie Tintenstiften und Dochten genutzt wird.