La densité d'une substance est définie comme sa masse par unité de volume. Moins une substance est dense, moins elle a de masse par rapport à son volume.

L'air est moins dense que l'eau car les molécules d'air sont plus dispersées que les molécules d'eau. En effet, les molécules d’air ne sont pas aussi fortement attirées les unes vers les autres que les molécules d’eau. L’attraction plus faible entre les molécules d’air leur permet de se déplacer plus librement, ce qui augmente le volume d’air qu’elles occupent.

En revanche, les molécules d’eau sont fortement attirées les unes vers les autres, ce qui les maintient proches les unes des autres. Il en résulte un volume d’eau plus petit pour une même masse, rendant l’eau plus dense que l’air.