Kışın soğuğun çok yoğun olduğu bölgelerde göl ve havuzlarda suyun donarak buz olduğu bir gerçektir. Çünkü saf su normal koşullarda 0°C donar. Su donduğu zaman hacmi artar, havaların çok soğuk olduğu zamanlarda suların donmasıyla su boruları patlar işte bunun sebebi suyun hacminin artmasından dolayı olmaktadır. Zaman geçtikçe kayaların çatlaklarında oluşan sular donarak kayaların parçalanmasına sebep olmaktadır. Bu nedenle küçülen kayalar toprağın oluşmasına yardımcı olmaktadır.
Buzun yoğunluğu sudan azdır. Çünkü 1cm küp suyun ağırlığı 1gr olmaktadır ve ayrıca 1cm küp buzun ağırlığı ise 0.9 gramdır. Bu yüzden buz suyun üstünde yüzer. Donan bir havuz veya gölün yüzeyindde ince bir buz tabakası meydana gelir ve su dondukça yeni tabakalar suyun altına doğru gelir. Buz tabakasının hemen altındaki su tam donma noktasına gelir ve altındaki su ise 4°C'dedir. Eğer bu olay (buz sudan hafif olması) olmasaydı buz kışın havuz, göller ve en kötü ihtimalle denizler dibe kadar donabilir ve böylece denizlerdeki balıkların ölmesine neden olabilirdi.
Su donduğunda büyük miktarda hacminin arttığı bir gerçektir. Sudaki buz parçası hacminin 10 da 9 su altında kalacak kadar yüzer. Mesela bir bardağı buz kütleleri ile dolduracak olursak ve bu bardağı ağzına kadar su ile doldurursak buz parçalarının bardağın üst tarafına geldiğini görürüz buzlar erimeye bırakıldığında bardaktan suyun taşmadığını bu şekilde görmüş oluruz. Eriyen suyun hacmi küçüldüğünden hacim fazlalığı ortadan kalkar. Buz dağlarının gövdelerinin çok önemli bir bölümünün su yüzeyinin altında kalmasının nedenide budur. Alkoller ve buna benzer maddeler suya karıştırıldığında suyun donma noktası düşer.