Se una persona confronta la stessa quantità di ghiaccio e acqua, il ghiaccio non ha più massa dell'acqua liquida. Tuttavia, il volume del ghiaccio è maggiore di quello dell'acqua liquida. Una ragione per cui ciò si verifica riguarda la struttura molecolare di questi due diversi stati d'acqua.
Il legame dell'acqua liquida coinvolge legami idrogeno che attaccano ciascuna molecola d'acqua a circa 3,4 altre molecole d'acqua. Tuttavia, nel congelamento dell'acqua nel ghiaccio, il legame tra le molecole è una molecola di idrogeno a quattro molecole. Nella formazione del ghiaccio, lo spazio tra le molecole aumenta a causa della struttura del reticolo cristallino.
Un'altra cosa evidente in queste due sostanze è che il ghiaccio è meno denso dell'acqua liquida, che rappresenta il ghiaccio che galleggia in un bicchiere d'acqua. La densità di una sostanza è data dalla massa dell'equazione per volume. Se la massa di una sostanza rimane uguale e il volume aumenta, la densità diminuisce.
