Лёд может иметь несколько состояний из-за гибкости водородных связей. 1

В узлах кристаллической решётки льда атомы кислорода выстроены упорядоченно, образуя правильные шестиугольники, а атомы водорода занимают разные положения вдоль связей. 3 Это позволяет молекулам воды иметь несколько эквивалентных ориентаций относительно их соседей. 3

Некоторые состояния льда и условия, в которых они образуются:

• Аморфный лёд. 2 Создаётся из быстро охлаждающейся жидкой воды, когда молекулы не успевают образовать кристаллическую решётку. 2
• Лед-VII. 2 Образуется только при высокой температуре и давлении. 2 Атомы кислорода располагаются в форме куба. 2
• Лед-XVIII. 2 Образуется только тогда, когда температура составляет тысячи градусов, а давление — миллионы атмосфер. 2 Молекулы водорода и кислорода в воде разделяются, и вода превращается в кристаллический лёд. 2
• Суперионный лёд. 4 Решётка из ионов кислорода сохраняется, а ионы водорода приходят в движение. 4
• Металлический лёд. 4 Возникает при самых высоких температурах. 4 Если в суперионном состоянии высокая протонная проводимость, но низкая электронная, то в металлическом к протонной добавляется ещё более высокая электронная. 4