Hidrojen bağı, suya moleküller arasında büyük bir boşluk bırakan bir yapı kazandırır, boyut olarak genişler ve katı halde sıvı halde olduğundan daha yoğun hale gelir. Su buzdan daha yoğundur buz küpleri su yüzeyinde yüzer. Hidrojen bağları, her su molekülünü ortalama 3,4 diğer su molekülüne bağlar ve su donduğunda oluşan kafes içinde çok fazla boş alan vardır.
Su, katı halde daha az yoğunlaşan tek sıvıdır. Yoğunluk, hacim birimi başına bir malzemenin kütlesini belirtir ve yoğunluk, sıcaklık ile birlikte değişir. Kütle sabit kalsa bile, kapladığı alan veya hacim de sıcaklıkla değişir. Sıcaklıklar arttıkça, malzemenin moleküllerinin titreşimi de artar ve bu da yoğunlukta bu düşüşe yol açar.
Birisi suya buz koyarsa veya havaya maruz bırakırsa, suyun ve havanın ikisinin de aynı sıcaklıkta olduğu varsayılarak su içinde erimeye başlar. Sıvı su, havadakilerden daha sıkı bir şekilde paketlenmiş moleküllere sahiptir, buzla daha yüksek bir temas seviyesi ve daha hızlı bir ısı transfer hızı sağlar. Buna, sıvı suyun daha yüksek bir ısı transfer oranına sahip olduğunu ve açıklamanın netleştiğini de ekleyin.
