A injeção de água é o ato de injetar uma solução de água, normalmente uma mistura 50/50 de água e álcool, no sistema de combustível ou na câmara de combustão de um motor de combustão interna. O processo de injeção de água permite taxas de compressão muito mais altas em um motor de alto desempenho. Isso equivale a maior potência de saída, aumentando a octanagem do combustível e reduzindo a detonação que acompanha os motores de corrida de alta compressão. Ao introduzir água no fluxo de combustível à medida que flui para o sistema de combustão, a água diminui a temperatura de entrada o suficiente para produzir uma carga de combustível mais densa e liberar mais energia da carga de combustível comprimido.
O calor é o inimigo da potência em um motor de combustão interna. O calor faz com que o combustível seja inflamado prematuramente devido a pontos quentes dentro da câmara de combustão. A ignição prematura, também conhecida como detonação, pode na verdade destruir um motor ao danificar os pistões, válvulas e juntas do cabeçote. Usando um sistema de injeção de água, o jato de água que entra resfria a câmara de combustão e permite que a mistura de combustível seja inflamada no momento adequado. O vapor resultante da introdução de água na câmara quente por meio da injeção de água produz pressão que, por sua vez, cria mais compressão e maior produção de potência.
A prática de injeção de água em motores a gasolina tem sido usada em todo o mundo desde que os primeiros sistemas foram usados em aviões de combate da Segunda Guerra Mundial. Quando um piloto de caça precisava de mais velocidade para evitar se tornar uma vítima, ele empurrava o acelerador para frente e ativava o sistema de injeção de água. Isso permitiu que o motor do avião produzisse potência máxima sem danificar o motor. A prática de introduzir água nos motores de corrida foi seguida em lugares como Indianápolis, Indiana, nos Estados Unidos, e Le Mans, na França. Na década de 1950, a introdução do nitro-metano nas corridas de arrancada americanas foi logo seguida pela injeção de água para produzir ainda mais energia.
Os motores a gasolina não são os únicos a receber os benefícios da injeção de água; os motores a diesel, com suas taxas de compressão inerentemente altas, também produzem mais potência quando acoplados à injeção de água nas câmaras de combustão. Os motores que operam com sistemas de combustível propano também podem se beneficiar de um sistema de injeção de água, uma vez que a octanagem do propano é normalmente tão alta ou mais alta do que a maioria das marcas de gasolina de corrida, dependendo do fabricante. Em qualquer forma de aplicação de motor movido a pistão de combustão interna, as capacidades de produção de energia são aprimoradas pela introdução de água no sistema de combustível. Alguns projetos de motores a jato também usam esse tipo de intensificador de energia na busca por recursos de produção de energia finais.