水在4摄氏度时密度最大，其值为1立方厘米的水的质量为1克。

因为温度升高时，水分子的四面体集团不断被破坏，分子无序排列增多，使密度增大。但同时，分子间的热运动也增加了分子间的距离，使密度又减小。这两个矛盾的因素在4摄氏度时达到平衡，因此，在4摄氏度时水的密度最大。过了4摄氏度后，分子的热运动使分子间的距离增大的因素，水的密度又开始减小。