由于水分子是极性很强的分子，能通过氢键结合成缔合分子，液态水除含有简单的水分子外，同时还含有缔合分子，当水温降到0℃时，水结成冰，几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子，在冰中水分子的排布是，每一个氧原子周围有四个氢原子，这种排布使得水分子成为一种敞开结构，使得冰的结构中有较大的空隙，所以冰的体积会变大。