Вода в твёрдом состоянии (лёд) имеет меньшую плотность, чем в жидком, из-за кристаллической структуры. 2

В твёрдой фазе водородные связи создают чётко ориентированную, но имеющую большие пустоты между молекулами кристаллическую решётку. 5 В жидкой фазе водородные связи частично разрушаются, и молекулы оказываются «упакованы» более плотно. 5

Таким образом, при замерзании молекулы воды формируют кристаллическую решётку, увеличивается объём без изменения массы, поэтому и плотность ниже. 1