L'eau augmente son volume d'environ 9 % lorsqu'elle se transforme en glace.

Dans l'eau liquide, les molécules sont mobiles et proches les unes des autres. L'eau atteint sa densité maximale à 4 °C. En dessous de cette température, le mouvement moléculaire ralentit et des liaisons hydrogène stables commencent à se former.Ces liaisons forcent les molécules à s'organiser selon une structure hexagonale, semblable à un nid d'abeille. Cette configuration comporte beaucoup de vide en son centre. C'est ce vide qui fait que la glace occupe plus de place que l'eau liquide. Cette expansion génère une pression colossale, pouvant dépasser 2 000 bars (environ 30 000 psi).Cette force est suffisante pour faire éclater des canalisations en métal ou briser des rochers. Puisque la glace occupe plus d'espace pour un même poids, elle est moins dense que l'eau : c'est pourquoi elle flotte. Si la glace coulait, les lacs gèleraient par le fond, ce qui tuerait toute vie aquatique. En flottant, la glace agit comme une couverture isolante, maintenant l'eau en dessous à une température permettant la survie des espèces.