A coisa mais incomum sobre a forma como a água muda de um estado para outro é que seu estado líquido é mais denso do que seu estado sólido, então o aumento da pressão realmente incentiva o gelo a derreter. Isso é diferente da maioria das substâncias , em que o aumento da pressão estimula a solidificação porque o estado sólido é o mais denso. A água também requer uma grande quantidade de energia para mudar seu estado físico, mais do que a maioria das substâncias exige.
A grande quantidade de energia necessária para mudar o estado da água se aplica tanto ao derretimento do gelo quanto à fervura da água. Tal como acontece com outras substâncias puras, durante uma mudança de estado, a água pura não muda a temperatura, com toda a energia térmica adicionada ou perdida sendo absorvida ou liberada pela mudança de estado. No entanto, a quantidade de energia envolvida nesses processos é incomum. Além disso, alterar a temperatura da água envolve uma quantidade incomum de energia, o que significa que a água tem um alto calor específico. O calor específico de uma substância é a quantidade de energia necessária para fazer uma determinada massa da substância aumentar em uma determinada quantidade de temperatura.
A densidade mais baixa da água sólida em comparação com a água líquida é muito importante para a vida na Terra. Como o gelo flutua na água, ele forma uma camada isolante sobre a superfície dos corpos d'água, em vez de afundar e tornar mais provável que esses corpos congelem.