純淨水結冰的溫度是0度，因爲溫度通常在0到100攝氏度之間，所以水纔可能以液態形式存在，當溫度降至負55度時，水的分子結構就必須開始發生變化了。在純淨水結成冰時，水分子的運動不能破壞氫鍵，氫鍵起主要作用，它把水分子結起來形成有規則的空間結構結構，在一個晶格中，四個氫原子在正四面體的頂點上，一個氧原子位於四面體的中心，使分子間的空隙變大且保持一定，因此水結成冰時體積變大。
