Su donduğunda, moleküller yavaşlar ve sabit bir pozisyon alırlar, ancak tam olarak düşündükleri şekilde değildir. Bu moleküller sadece birimler olarak hareket etmeyi bırakmazlar. Biri hepsinin duracağını düşünür, çünkü Termodinamiğin Üçüncü Yasası entropinin sıcaklıkla düştüğünü ve sıfıra yaklaştığını söyler. Bununla birlikte, buz, bu özelliği göstermez; bu, buzun sıvı halinden daha az yoğun olan tek katı olmasının bir nedenidir.
Araştırmacılar, sudaki oksijen atomlarının kristal şeklindeki düzenli bir yapıya yerleştiğini fakat hidrojen atomlarının bir desene uymadığını buldular. Hareket etmeyi bırakıyorlar (sonuçta katılaşmanın bir parçası), ancak oksijen atomları ile kalmıyorlar. Bu, buz oluşumunun alan olarak daha az verimli olmasının bir nedenidir. Alandaki verimsizlik daha düşük bir yoğunluğa neden olur, bu nedenle dondurucuya bir cam şişe su konursa patlayacaktır. Buzun içindeki alan, suyun içindeki alandan daha büyüktür ve camın içine girmesi gerekir.
