Se uma pessoa comparar a mesma quantidade de gelo e água, o gelo não tem mais massa do que a água líquida. No entanto, o volume do gelo é maior do que o da água líquida. Uma razão para isso ocorrer envolve a estrutura molecular desses dois diferentes estados de água.
A ligação da água líquida envolve ligações de hidrogênio ligando cada molécula de água a cerca de 3,4 outras moléculas de água. No entanto, no congelamento da água em gelo, a ligação exibida entre as moléculas é de uma molécula de hidrogênio para quatro moléculas. Na formação de gelo, o espaço entre as moléculas aumenta devido à estrutura cristalina da rede.
Outra coisa que fica evidente nessas duas substâncias é que o gelo é menos denso que a água líquida, o que faz com que o gelo flutue em um copo d'água. A densidade de uma substância é dada pela equação massa por volume. Se a massa de uma substância permanece a mesma e o volume aumenta, a densidade diminui.