蒸発
化粧水はもともと肌にはあまり浸透しません。

肌の表層にある角層は、角質細胞と細胞間脂質が「レンガとモルタル」のようにがっちり結合していて、
水分の蒸発を防いだり異物が侵入するのを防ぐ役割(バリア機能)を果たしています。

なので肌の上から何かを塗ったところでほとんど浸透しませんし、むしろしないほうが肌の機能からすれば正常です。
化粧水の大部分は蒸発しているだけと考えてよいと思います。

ただ、お風呂上がりなどでしたら、お湯で角質層のバリア機能が弱まっているので多少は浸透すると思います。

また、多くの化粧水は人工的にバリア機能を弱めるために合成界面活性剤を配合しているので、
そういう意味でもある程度の水分は角質層の内部に取り込まれます。

でも取り込まれる量には限界がありますし、
水分の蒸発を防ぐバリア機能を弱めているので当然水分はかえって蒸発しやすくなります。

大抵の化粧水はそれを誤魔化すために皮膚の表面を覆う合成ポリマーも一緒に配合しているので、つけた瞬間は肌がつるっと潤ったように錯覚しますが、
合成ポリマーは永久にもつわけではないのでやがてなくなり、バリア機能の弱った肌が露呈されることになります。
そういうことなので化粧水のつけすぎはかえって乾燥を招く可能性があります。

ちなみにヒアルロン酸やグリセリンなどの保湿剤を配合すれば水分の蒸発は多少遅れます。
また、合成界面活性剤にも様々なものがあってその種類や配合の割合によって作用の遅い早い・強い弱いなどはあります。

つまり化粧水の使用感は保湿剤と合成界面活性剤、合成ポリマーの配合で決まることになります。

「浸透が良い」と言われる化粧水は、そのように思わせるような配合になっているというだけなのだと思います。
なんだか夢のない話ですみません…。