Woda zwykle zamienia się w lód, gdy jej temperatura osiąga poziom zamarzania. Kiedy temperatura wody spada do około 0 stopni Celsjusza, w większości przypadków zamarza i zestala się jako lód. Istnieją pewne przypadki, w których woda spada poniżej 0 stopni Celsjusza i nadal pozostaje w postaci płynnej.
Cząsteczki wody mają więcej energii w postaci płynnej niż w postaci stałej. Gdy temperatura cieczy staje się niższa, energia zostaje zmniejszona, co powoduje spowolnienie cząsteczek wody. Gdy temperatura osiąga poziom zamarzania, cząsteczki sklejają się, tworząc stały lód. Jednak cząsteczki nadal są w ruchu.
Zamrażanie wody ma coś więcej niż tylko mrożenie. Potrzebne jest kryształowe nasienie, aby woda stała się lodem. Nasiona mogą być jakimkolwiek zanieczyszczeniem w wodzie, aby rosły kryształy lodu. Pojemnik z wodą jest również czynnikiem zamrażania wody. Inne czynniki wpływające na zamarzanie wody to gęstość, ciśnienie, ruch i inne rozpuszczone ciała stałe.
Nie cała woda zamieni się w lód o temperaturze 0 stopni Celsjusza. W niektórych przypadkach woda może ochłodzić się do 40 poniżej. Ten proces jest znany jako super chłodzenie. Dzieje się tak tylko wtedy, gdy woda jest całkowicie czysta i ma bardzo gładki pojemnik.