La chose la plus inhabituelle à propos de la façon dont l'eau passe d'un état à un autre est que son état liquide est plus dense que son état solide, donc une pression accrue encourage en fait la glace à fondre. Ceci est différent de la plupart des substances , dans laquelle une pression accrue favorise la solidification car l'état solide est le plus dense. L'eau a également besoin de beaucoup d'énergie pour changer son état physique, plus que la plupart des substances n'en ont besoin.
Les grandes quantités d'énergie nécessaires pour changer l'état de l'eau s'appliquent à la fois à la fonte de la glace et à l'ébullition de l'eau. Comme pour les autres substances pures, lors d'un changement d'état, l'eau pure ne change pas de température, toute l'énergie thermique ajoutée ou perdue étant absorbée ou libérée par le changement d'état. Cependant, la quantité d'énergie impliquée dans ces processus est inhabituelle. De plus, changer la température de l'eau implique une quantité inhabituelle d'énergie, ce qui signifie que l'eau a une chaleur spécifique élevée. La chaleur spécifique d'une substance est la quantité d'énergie nécessaire pour faire augmenter la température d'une masse donnée de la substance.
La densité inférieure de l'eau solide par rapport à l'eau liquide est très importante pour la vie sur Terre. Parce que la glace flotte dans l'eau, elle forme une coque isolante à la surface des plans d'eau, plutôt que de couler et de rendre ces corps plus susceptibles de geler.
