液态水，除含有简单的水分子（H2O）外，同时还含有缔合分子(H2O)2和(H2O)3等，当温度在0℃水未结冰时，大多数水分子是以(H2O)3的缔合分子存在，当温度升高到398 ℃（101 kPa）时，水分子多以(H2O)2缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大。如果温度再继续升高在398 ℃以上，一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。水温降到0 ℃时，水结成冰，水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子，在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻（两个共价键，两个氢键），如下图所示。这样一种排布导致成一种敞开结构，也就是说冰的结构中有较大的空隙，所以冰的密度反比同温度的水小。 水分子间以氢键连接 另外，拆散缔合分子需要消耗一定的能量，这也足以说明为什么水有较大的比热容的缘故。
水变成冰体积变大,是因为液态水中水分子之间存在着较强的氢键作用力它比分子间的作用力（范得瓦耳斯力）大得多当水处于液态时,在氢键力的作用下,水分子靠近,在宏观上就表现为体积小而变为固体时,水变为晶体,分子排列有了规律,分子间距离增大且被固定在一个位置上,氢键的作用力削弱,宏观的表现为体积变大
水在4℃时的密度为1g/cm3,此时水的体积最小,密度最大
冰的密度大约是纯水密度的90%，即09g/cm3。因此，水的密度要大于冰的密度。
液态水，除含有简单的水分子（H2O）外，同时还含有缔合分子(H2O)2和(H2O)3等，当温度在0℃水未结冰时，大多数水分子是以(H2O)3的缔合分子存在，当温度升高到398
℃（101
kPa）时，水分子多以(H2O)2缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大。如果温度再继续升高在398
℃以上，一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。水温降到0
℃时，水结成冰，水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子，在冰中水分子的排布是每一个氧原子有四个氢原子为近邻（两个共价键，两个氢键），这样一种排布导致成一种敞开结构，也就是说冰的结构中有较大的空隙，所以冰的密度反比同温度的水小。
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冰在 0℃时的密度为 917 kgm-3，一个标准大气压下，水的沸点是99974℃（精确值），此时水的密度是95837 kgm-3，一个标准大气压下，4℃时，水有最大密度99997 kgm-3。
水和冰比，水的密度大，水的密度为10×10³千克/米³，冰的密度09×10³千克/米³。
分析：根据物体浮沉条件可知，浸没在水中的实心物体，如果物体的密度大于水的密度，则物体会下沉，一直到水底；如果物体的密度小于水的密度，则物体会上浮，直到漂浮；如果物体的密度等于水的密度，则物体会悬浮在水中。水结成冰后，冰漂浮在水面，这说明冰的密度比水的密度小。
Nacl相对密度为2165。
冰在
0℃时的密度为
917
kgm-3，一个标准大气压下，水的沸点是99974℃（精确值），此时水的密度是95837
kgm-3，一个标准大气压下，4℃时，水有最大密度99997
kgm-3。
水的密度比冰大,一般来说,物体都是热涨冷缩,所以从液体冷却到固体体积会缩小,密度会变大。但是水在0-4摄氏度时是反常的,热缩冷涨,也就是水在4度以后越降温体积越大，到零度变成冰时体积变大，密度响应就变小了。所以冰的密度比水小。
国际计量学会曾经用4度时的纯水给基本单位“千克”做定义：1克就是4摄氏度下1立方厘米的纯水（这时水的密度最大）的质量。
它在4℃时密度最大。温度在4℃以上，液态水遵守一般热胀冷缩规律。4℃以下，原来水中呈线形分布的缩合分子中，出现一种像冰晶结构一样的似冰缔合分子，叫做"假冰晶体"。因为冰的密度比水小，“假冰晶体”的存在，降低了水的密度，这就是为什么水在4℃时密度最大，低于4℃密度又要减小的秘密。
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