A densidade da água a 25 graus Celsius é de 0,997 gramas por mililitro. Com exceção das temperaturas de 0 a 4 graus Celsius, a densidade da água diminui com o aumento da temperatura e também diminui com o a temperatura cai.
Conforme a temperatura da água aumenta, o mesmo acontece com o seu volume, forçando o número constante de partículas a se espalhar para preencher a área aumentada e diminuir a densidade. O oposto ocorre à medida que a temperatura diminui. Ao contrário da maioria das substâncias, a água atinge sua densidade máxima a 4 graus Celsius e então se torna menos densa à medida que congela, devido aos tipos de ligações que as moléculas formam.