Il volume dell'acqua a zero gradi Celsius inizialmente diminuisce per poi aumentare all'aumentare della temperatura. L'acqua è una delle poche sostanze che possiede questa proprietà. La maggior parte delle sostanze si espande quando vengono riscaldate, ma l'acqua è diversa. Quando l'acqua viene riscaldata a partire da zero gradi Celsius, le sue molecole rallentano e si avvicinano tra loro, provocando una diminuzione di volume. Questo processo continua fino a quando l'acqua raggiunge la sua densità massima intorno ai quattro gradi Celsius. Una volta superati i quattro gradi Celsius, le molecole d'acqua iniziano a muoversi più velocemente e si diffondono, provocando un'espansione di volume.