Dit is waarom:

* Waterstofbindingen: Watermoleculen worden bij elkaar gehouden door waterstofbruggen. Deze bindingen zijn relatief zwak, maar zorgen ervoor dat de moleculen zich in een specifieke, open roosterstructuur regelen wanneer water zich in zijn vaste toestand bevindt (ijs).

* afstand: Deze open roosterstructuur creëert meer ruimte tussen de moleculen, waardoor ijs minder dicht dan vloeibaar water wordt.

* Dichtheid: Omdat de dichtheid massa per volume -eenheid is en ijs een lagere dichtheid heeft dan vloeibaar water, betekent dit dat ijs meer volume in beslag neemt voor dezelfde massa.

Deze uitbreiding van water bij het bevriezen is waarom:

* pijpen barst: Wanneer water in pijpen bevriest, breidt het uit en legt het druk op de pijp, waardoor het mogelijk barst.

* IJs drijft: De lagere dichtheid van ijs betekent dat het bovenop vloeibaar water zweeft, waardoor het waterleven kan overleven bij koude temperaturen.

* Rock verwering: De uitbreiding van water in scheuren van rotsen kan bijdragen aan hun verwering en erosie.