O volume de água a zero graus Celsius inicialmente diminui e depois aumenta à medida que a temperatura aumenta. A água é uma das poucas substâncias que possui esta propriedade. A maior parte das substâncias se expande à medida que são aquecidas, mas a água é diferente. À medida que a água é aquecida a partir de zero graus Celsius, as suas moléculas diminuem a velocidade e ficam mais próximas umas das outras, causando uma diminuição no volume. Esse processo continua até que a água atinja sua densidade máxima, em torno de quatro graus Celsius. Depois de passar dos quatro graus Celsius, as moléculas de água começam a se mover mais rapidamente e a se espalhar, causando uma expansão de volume.