Gęstość wody w standardowej temperaturze i ciśnieniu wynosi 1 gram na centymetr sześcienny. Gęstość czystej wody jest nieco mniejsza. Gęstość definiuje się jako masę na jednostkę objętości substancji.
Gęstość zależy od temperatury i ciśnienia. Wraz ze spadkiem temperatury zwiększa się gęstość wody. Jest to jednak prawdą, dopóki temperatura wody nie osiągnie 4 stopni Celsjusza. W tej temperaturze gęstość wody zaczyna spadać z powodu anomalnego rozprężenia wody. Tak więc gęstość wody jest najwyższa w 4 stopniach C, gdy jest dokładnie 1 gram na centymetr sześcienny. Oznacza to, że w tej temperaturze woda jest najcięższa. Lód unosi się na wodzie, ponieważ gęstość lodu jest mniejsza niż gęstość wody.