La mayoría de las sustancias se contraen cuando se congelan. Sin embargo,  el agua, es una de las pocas sustancias que al congelarse aumenta de volumen disminuyendo de este modo su densidad.

El agua tiene un comportamiento peculiar, ya que su densidad máxima es a 4 ºC.

A temperaturas menores, las moléculas de agua se ordenan, separándose unas de otras, lo que aumenta su volumen y disminuye su densidad.   

Esta propiedad evita que los océanos de las regiones polares de la Tierra se congelen por completo. Puesto que el hielo,  al flotar en el agua, impide que se congele las aguas más profundas  y al quedar expuesto a los cambios de temperatura de la atmósfera protege la vida en los océanos.