maksymalną gęstość, czyli 1,0000 g/cm<hi rend="upper">-3</>, osiąga w temperaturze 3,98<hi rend="upper">o</>C, a wchodząc w zakres temperatur ujemnych przechodzi w stan stały, czyli lód. Jego gęstość osiąga tylko 0,9167 g/cm<hi rend="upper">-3</>, natomiast objętość wzrasta ok. 10%. To, że lód jest lżejszy od wody ma w przyrodzie ogromne znaczenie. Gdyby było odwrotnie, wówczas w okresie zimowym zamarzanie wody postępowałoby od dna. Tak więc, misy jeziorne byłyby wypełnione w całości lodem, co uniemożliwiałoby przetrwanie form życia. Czysta woda w temperaturze 12<hi rend="upper">o</>C osiąga gęstość 0,9995 g/cm<hi rend="upper">-3</>, a w temperaturze 25<hi rend="upper">o</>C już tylko 0,9970 g/cm<hi rend="upper">-3</>. Pod