Wasser dehnt sich um etwa 9 % aus, wenn es zu Eis gefriert.

In flüssigem Wasser bewegen sich die Moleküle frei und liegen eng beieinander. Wasser erreicht seine höchste Dichte bei 4 °C. Sinkt die Temperatur weiter, verlangsamen sich die Moleküle und bilden stabile Wasserstoffbrückenbindungen aus.Diese Bindungen zwingen die Wassermoleküle in eine hexagonale Struktur, die an eine Honigwabe erinnert. Diese Form enthält viel Leerraum in der Mitte. Aufgrund dieses Freiraums nimmt das Eis mehr Volumen ein als das flüssige Wasser. Diese Ausdehnung erzeugt einen enormen Druck von über 2.000 bar.Dieser Druck ist stark genug, um Metallrohre zu sprengen oder massiven Fels zu spalten. Da das Eis mehr Raum einnimmt, aber das gleiche Gewicht behält, hat es eine geringere Dichte als flüssiges Wasser – deshalb schwimmt es. Würde Eis sinken, würden Seen vom Grund her einfrieren und alles Leben darin vernichten. Das schwimmende Eis wirkt stattdessen wie eine Isolierschicht, die das Wasser darunter warm genug für Fische und Pflanzen hält.