水分子在固態(tài)時(shí)要比在液態(tài)時(shí)更占空間，因此冰的密度比水小。所以一定體積的冰塊要比相同體積的水輕，冰就浮在水面上了。

物體較“輕”時(shí)會(huì)浮在水面上，這里所說(shuō)的“輕”并不是重量、體積，而是與浮力相關(guān)的密度。密度與浮力關(guān)系為：若ρ物體

根據(jù)諾貝爾化學(xué)獎(jiǎng)獲得者鮑林提出的“氫鍵”概念——水和冰都是由水分子構(gòu)成的，每個(gè)水分子又由兩個(gè)氫原子和一個(gè)氧原子構(gòu)成。一個(gè)水分子中的氫原子與另一個(gè)水分子中氧原子產(chǎn)生的靜電吸引力就叫做氫鍵。但當(dāng)液態(tài)的水在凝固成冰時(shí)，分子間的相互作用力使分子按一定的規(guī)則排列，冰中的每個(gè)水分子都會(huì)被相鄰的四個(gè)水分子包圍。由于氫鍵的方向性要求，水分子不能做到緊密堆積，整個(gè)冰的結(jié)構(gòu)是六方或四方晶體，分子間具有較大的縫隙，空間利用率較小,從而導(dǎo)致冰的密度比水更小。而在液態(tài)的水中，分子的排列比較混亂，不像冰中的分子排列得那么有規(guī)律。液態(tài)水中的氫鍵被拆散，水分子可以由一個(gè)四面體的微晶進(jìn)入到另一微晶中去,因此液態(tài)水的密度就比冰塊大了。