Le volume d’eau à zéro degré Celsius diminue initialement puis augmente à mesure que la température augmente. L'eau est l'une des rares substances à posséder cette propriété. La plupart des substances se dilatent lorsqu'elles sont chauffées, mais l'eau est différente. Lorsque l’eau est chauffée à partir de zéro degré Celsius, ses molécules ralentissent et se rapprochent, entraînant une diminution de volume. Ce processus se poursuit jusqu'à ce que l'eau atteigne sa densité maximale, à environ quatre degrés Celsius. Une fois qu’elle dépasse quatre degrés Celsius, les molécules d’eau commencent à se déplacer plus rapidement et à se disperser, provoquant une expansion de volume.