Парадокс эффекта Мпембы заключается в том, что горячая жидкость в определённых случаях замерзает быстрее, чем холодная. 2 Хотя, если следовать классическим представлениям о термодинамике, она должна отдать окружающей среде большее количество теплоты, чем холодная, и, следовательно, охлаждаться дольше. 2

Учёные до сих пор не смогли детально объяснить этот парадокс. 2 Однако есть несколько предположений, которые могут объяснять это явление:

• Процесс испарения. 1 Горячая вода в процессе охлаждения испаряется в большем объёме, чем холодная. 1 А жидкость с меньшим объёмом замёрзнет быстрее. 1
• Отличия в теплообменных процессах. 1 В горячей воде процесс замерзания начинается с нижнего слоя, а в холодной — с верхнего. 1 Поэтому в холодной воде из-за образования верхнего слоя льда ухудшается процесс теплообмена. 1 А в горячей воде быстро охлаждённые верхние слои (за счёт испарения и большой разницы температур с окружающей средой) будут опускаться вниз, меняясь местами с более тёплыми слоями. 1

Эффект Мпембы удаётся воспроизвести не всегда и не при любых условиях. 1