Le molecole d'acqua sono polari, nel senso che hanno un'estremità positiva e un'estremità negativa. Questa polarità consente alle molecole d'acqua di formare tra loro legami idrogeno, che sono forti forze intermolecolari. Quando l'acqua congela, le molecole d'acqua formano una struttura cristallina in cui ciascuna molecola d'acqua è circondata da altre quattro molecole d'acqua, tenute insieme da legami idrogeno.

La silice, d'altra parte, è una rete covalente solida. Ciò significa che gli atomi di silicio nella silice sono legati tra loro in modo covalente, formando una struttura forte e rigida. Non esistono forze intermolecolari deboli tra le molecole di silice, quindi la silice non forma una struttura cristallina quando si raffredda. Forma invece un vetro, che è un solido non cristallino.

La differenza nel modo in cui l'acqua e la silice congelano è dovuta ai diversi tipi di forze intermolecolari presenti in ciascun materiale. I forti legami idrogeno tra le molecole d'acqua consentono all'acqua di formare una struttura cristallina, mentre la mancanza di forti forze intermolecolari tra le molecole di silice impedisce alla silice di formare una struttura cristallina.