O conceito de expansão da água a 4 graus Celsius não é preciso. Embora seja verdade que a água apresenta algum comportamento incomum relacionado à temperatura, sua densidade atinge um valor máximo em torno de 4 graus Celsius, mas não se expande.

As moléculas de água formam ligações de hidrogênio entre si, criando uma estrutura pouco compactada. À medida que a temperatura aumenta, a energia cinética das moléculas de água aumenta, fazendo com que se movam mais rapidamente e quebrem algumas ligações de hidrogénio. Isso reduz a densidade da água, fazendo com que ela se expanda. No entanto, esta tendência continua até que a água atinja o seu ponto de densidade máxima em torno de 4 graus Celsius.

Acima dos 4 graus Celsius, o aumento contínuo da temperatura faz com que as moléculas de água se movam ainda mais rapidamente, quebrando mais ligações de hidrogénio e permitindo que a água se expanda novamente. Esta expansão é mais pronunciada em temperaturas mais altas.

Portanto, a água não se expande especificamente a 4 graus Celsius; em vez disso, atinge a sua densidade máxima nesse ponto e começa a expandir-se à medida que as temperaturas aumentam ainda mais.