近年来有关水分子簇结构与功能的研究已经成为当今科学前沿的热点之一，针对它的进一步研究可望为深层次揭示化学、化工传质和生命科学等领域的本质问题提供有利工具。本文较为全面地概述了十几年来关于水分子簇理论及实验研究的发展状况，归纳出4种改变水分子簇内部结构的方法，包括外加电场、外加磁场、激光辐射和直接加热法，并对其改变水分子簇结构的作用原理进行了阐述。针对当前各类化工传质及药物释放过程中水所担当的重要角色，从微观角度入手，研究因为水分子簇结构的变化而对化工传质及药物释放产生的影响。首先通过磁场、远红外等外加作用，改变水分子簇结构，并通过比较其红外光谱、电导率、粘度、表面张力等物化性质的变化来验证其团簇结构的变化。其次，选取由乙酸、水和四氯化碳组成的萃取体系，用分子簇结构发生变化的水作萃取剂，从四氯化碳中萃取溶解的乙酸。结果表明水在经过上述作用后其溶解、扩散能力有了显著增强。第三，以水杨酸为模型药物研究分子簇结构发生变化的水对药物释放过程的影响。在实验中发现药物总的释放量和释放速率都有不同程度的提高。第四，针对药物释放过程建立理论模型，并将由实验数据拟和的动力学方程与理论模型相比较，各动力学方程与模型方程相吻合。