Quando o gelo ou qualquer outro sólido derrete, sua energia potencial aumenta. Na verdade, este é o único aumento de energia, uma vez que a energia cinética térmica, ou temperatura, não aumenta durante o derretimento. A energia potencial é a energia latente que poderia ser liberada pela água, e isso aumenta porque a água liberará energia térmica se congelar novamente.
O gelo é o estado de menor energia da água nas pressões normais da Terra. A cada mudança de fase da água, seja de gelo para água líquida ou de água líquida para vapor d'água, a energia potencial diminui. Isso se deve à Lei de Conservação de Energia. Os materiais que passam por uma mudança de estado absorvem ou liberam energia térmica, mas suas temperaturas não mudam. Isso ocorre porque, enquanto a mudança de estado está ocorrendo, toda a energia térmica é convertida na energia potencial do novo estado da matéria.
A água, em particular, tem uma mudança muito grande na energia potencial durante as mudanças de fase. É preciso muita energia para mudar a água de um estado para outro. Isso ocorre por causa das fortes ligações de hidrogênio que se formam entre as moléculas de água. A fase líquida permite que as moléculas de água entrem em contato umas com as outras, enquanto a fase sólida coloca as moléculas de água em uma configuração geral ideal em relação umas às outras.
