El hecho de que el agua se expanda al congelarse hace que los icebergs floten. El hecho de que el agua alcance una densidad máxima a aproximadamente 4ºC, hace que los cuerpos de agua se congelen primero por la parte superior. Luego, la mayor expansión como parte del cambio de fase, mantiene el hielo flotando con un 8% de su masa por encima de la superficie. La expansión durante el cambio de fase se puede mostrar sobre una superficie PvT, y contrasta con la contracción en la congelación de la mayoría de las sustancias.

La expansión al congelarse viene del hecho de que el agua cristaliza en forma hexagonal abierta. Esta red hexagonal tiene más espaciamiento que en el estado líquido.

El agua a temperaturas ordinarias se contrae, y cuando se enfría aumenta en densidad como la mayoría de las sustancias. Pero a aproximadamente 4ºC alcanza una densidad máxima y luego disminuye a medida que se acerca al punto de congelación. Esta disminución de la densidad es de sólo alrededor de una parte en 10.000 cuando se enfría desde 4°C a 0°C, pero esto es suficiente para hacer que el agua cerca de la congelación llegue a la parte superior. El agua se expande al congelarse aún más, de manera que el agua se congela de arriba hacia abajo, y el hielo flota en el agua.