Çünkü su katı hale (buz) geçerken hacmi artar. Erime ve buharlaşma esnasında maddelerin tanecikleri birbirinden uzaklaşır ve hacmi artar, donma ve yoğunlaşma için de tersi geçerlidir. Fakat buz, bizmut, antimon gibi istisna maddelerin hacimleri erime sırasında küçülürken, donma sırasında büyür. Bu da buzun özkütlesinin düşmesine sebep olur. Formülize edersek:
d=özkütle m=kütle v=hacim
==> v artarsa d küçülür.
Buzda su molekülleri olağanüstü gevşek bir oluşum içinde yer alırlar. Buz, arada deliklerin kaldığı bir yapıya sahiptir. Bilindiği gibi, bilimsel formülü 'H2O' olan su, iki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluşmuştur. Bu iki hidrojen atomu, oksijen atomu ile birleştiklerinde, kendi aralarında 105 derecelik bir açı meydana getirirler. Yapı olarak iki hidrojen atomunu birleştiren başka elementler de vardır ve onlar fizik kurallarına uyarlar.
Örneğin aynı yapıdaki 'H2S' eksi 83 derecede donar ve eksi 60 derecede gaz haline geçer. Ancak su hidrojen atomlarının dipol bağlantıları nedeni ile sıfır derecede donar, artı 100 derecede gaz haline geçer, donarken de hacmi küçüleceğine büyür. İşte bu fizik yasalarına aykırı özellik dünyamızdaki yaşamı sağlar. Eğer buz sudan daha yoğun, yani daha ağır olsaydı, suyun içinde dibe batardı.
Özellikle deniz canlıları için mucizevi bir fizik kuralıdır. Soğuk zamanlarda su yüzeyi donar ve buz kaplar. Buz özkütlesi yüksek olduğu için su altta kalır. Buz, ısıyı daha az ilettiğinden üst kısımda oluşan buz tabakası, dıştaki soğuk havayı içeri geçirmez. Böylece buzun altındaki suyun donması da engellenmiş olur. Böylece bölgedeki su ekosistemi korunmuş olur.