Kiedy woda zamarza, cząsteczki zwalniają i przyjmują ustaloną pozycję, chociaż nie w sposób, w jaki można myśleć. Woda składa się z cząsteczek o dwóch atomach wodoru i atomie tlenu, ale te cząsteczki nie przestają się poruszać jako jednostki. Można by pomyśleć, że wszyscy przestaną, ponieważ Trzecie Prawo Termodynamiki mówi, że entropia spada wraz z temperaturą, zbliżając się do zera. Jednak lód nie pokazuje tej właściwości, co jest jednym z powodów, dla których lód jest jedyną bryłą o mniejszej gęstości niż jej stan ciekły.
Naukowcy odkryli, że atomy tlenu w wodzie osiadają w uporządkowanej strukturze o krystalicznym kształcie, ale atomy wodoru nie pasują do wzoru. Przestają się poruszać (w końcu to część stania się bryłą), ale nie pozostają z atomami tlenu. Jest to jeden z powodów, dla których tworzenie lodu jest mniej wydajne pod względem przestrzeni. Brak wydajności w przestrzeni prowadzi do mniejszej gęstości, dlatego jeśli do zamrażarki zostanie włożona szklana butelka wody, eksploduje. Przestrzeń wewnątrz lodu jest większa niż przestrzeń znajdująca się w wodzie i musi przepłynąć przez szybę.
