Her er hvorfor:
* Hydrogenbindingsdannelse: En hydrogenbinding opstår, når et hydrogenatom tiltrækkes af et stærkt elektronegativt atom (som ilt) i et andet molekyle.
* vandmolekylstruktur: Vand har to hydrogenatomer og et iltatom. Oxygenatomet har to ensomme par elektroner.
* isstruktur: I is danner hvert vandmolekyle fire brintbindinger. To af disse bindinger dannes med de to hydrogenatomer i vandmolekylet, og de to andre bindinger dannes med de ensomme par elektroner på iltatomet.
Dette tetrahedrale arrangement af brintbindinger er det, der giver is sin krystallinske struktur og forklarer dens relativt lave densitet sammenlignet med flydende vand.