Dit is waarom:

* waterstofbinding: Watermoleculen vormen sterke waterstofbruggen met elkaar. In vloeibaar water breken en hervormen deze bindingen voortdurend, waardoor de moleculen dichter bij elkaar kunnen zijn.

* kristalstructuur: In ijs vormen de waterstofbruggen een rigide, open kristallijne structuur. Deze structuur houdt de moleculen verder uit elkaar dan in vloeibaar water.

De lagere dichtheid van ijs in vergelijking met vloeibaar water heeft belangrijke implicaties voor het leven op aarde:

* IJs drijft: Hierdoor kan het waterleven kunnen overleven onder bevroren meren en oceanen.

* Klimaatregulering: De uitbreiding van water bij het bevriezen helpt het klimaat van de aarde te matigen door zonlicht te reflecteren en warmte te verdelen.