یخ روی آب شناور میماند زیرا به هنگام انجماد ، منبسط میشود. سبب این انبساط پیوند هیدروژنی میان مولکولهای خمیده آب است ساختار خمیده یا زاویهای مولکول آب ناشی از آرایش چهار وجهی چهار جفت الکترون در لایه ظرفیت یک اتم است. ساختار زاویهای مولکول آب و پیوند هیدروژنی میان مولکولهای آب به آن معنی است که هر مولکول آب میتواند حداکثر با چهار مولکول آب دیگر پیوند هیدروژنی داشته باشد. پس آب مایع را میتوان به صورت خوشههایی از مولکولهای آب تصورکرد، خوشههایی که با پیوند هیدروژنی از مولکولهای آب ساخته شدهاند و دائم در حال حرکتند.
شمار مولکولها در هر خوشه و سرعت حرکت خوشهها به دما بستگی دارد. با سرد شدن آب ، مجموعههایی از مولکولهای آب که به سرعت در حرکتاند، کند میشدند و در نقطه انجماد به یکدیگر قلاب شده ساختمان سه بعدی منبسط شدهای را بوجود میآورند. این ساختمان گستردهتر موجب میشود که تراکم یخ کمتر از آب باشد. ذوب شدن یخ در حدود 15% انرژی پیوندهای هیدروژنی را میشکند و این امر سبب فرو ریختن ساختار میشود. در نتیجه مایعی متراکم حاصل می گردد.