冰融化时拆散了大量的氢键，使整体化为零散的四面体集团和零星的较小的“水分子集团”,已经不像冰那样完全是有序排列了，而是有一定程度的无序排列。这时，水分子间的距离也不像冰中的那样固定，水分子可以由一个四面体的微晶进入另一个微晶。这样，分子间的空隙减少了，密度增大了。不过，与此同时，分子间的热运动也增加了分子间的距离，“米老鼠”互相推搡排斥，密度又减小。科学家确定，水在4℃时，这两个矛盾因素达到平衡。当温度高于4℃后，分子的热运动占据优势，分子间的距离拉大，水的密度开始减小。因此，在4℃时，水的密度最大。

冰Ih的密度比水要小，这是水最重要也是最奇特的特性之一，也正是因为这一点，地球上才会有生命。当水结冰的时候，冰的密度小，浮在水面，将冷空气和水隔离开来，避免了水的进一步冷冻，可以保障水下生物的生存。想象一下，如果冰的密度比水大，冰会不断沉到水下，直到所有的水都结成了冰，水生生物就无法生存了。

但是，冰的密度比水小，浮在水面上，只是对于冰Ih而言的。冰晶家族的其他“金刚”密度大多比水大，各种冰在不同压强和温度下的体积是不同的，单位质量冰的体积越大，其密度越小。在整个冰晶家族中，冰Ih是比较轻的。