A água normalmente se transforma em gelo quando sua temperatura atinge níveis de congelamento. Quando a temperatura da água cai para aproximadamente 0 graus Celsius, ela congela e se solidifica como gelo na maioria dos casos. Existem certos casos em que a água fica abaixo de 0 graus Celsius e ainda permanece em sua forma líquida.
As moléculas de água têm mais energia na forma líquida do que na forma sólida. À medida que a temperatura do líquido diminui, a energia é reduzida, o que faz com que as moléculas de água diminuam. Quando a temperatura atinge o nível de congelamento, as moléculas se unem para formar gelo sólido. No entanto, as moléculas ainda estão em movimento.
A água gelada é mais do que apenas ficar fria. É preciso haver uma semente de cristal para que a água se transforme em gelo. A semente pode ser qualquer impureza na água para o crescimento de cristais de gelo. O recipiente contendo a água também é um fator no congelamento da água. Outros fatores que influenciam o congelamento da água incluem densidade, pressão, movimento e outros sólidos dissolvidos.
Nem toda a água se transforma em gelo a 0 graus Celsius. Em alguns casos, a água pode esfriar até 40 graus abaixo. Este processo é conhecido como super resfriamento. Isso só acontece quando a água é completamente pura e em um recipiente bem liso.