Når temperaturen af vand stiger, falder dets tæthed. Dette skyldes, at vandmolekylerne bevæger sig hurtigere og bliver længere fra hinanden, hvilket resulterer i et fald i massen pr. volumen. Det modsatte er tilfældet for de fleste andre stoffer, som udvider sig ved opvarmning og bliver tættere. Denne unikke adfærd af vand har vigtige konsekvenser for mange naturfænomener, såsom dannelsen af is på overfladen af søer og damme om vinteren.