液态水在凝固成冰的时候，由于分子间的相互作用力使分子按一定的规则排列，每个水分子都被四个分子所包围，形成一个结晶四面体。这种排列方式是比较松散的，使得冰晶体中的分子间的平均距离大于液态水中的分子间的平均距离。

在液态水中，分子的排列比较混乱,与冰分子不同，不是按一定的规律排列。分子在液态中的运动虽然比在冰中更自由，但分子与分子间的平均距离比在冰中更小，所以水的密度比冰的密度大。