La densité de l'eau à 25 degrés Celsius est de 0,997 gramme par millilitre. À l'exception des températures de 0 à 4 degrés Celsius, la densité de l'eau diminue à mesure que la température augmente et diminue également à mesure que la la température chute.
Au fur et à mesure que la température de l'eau augmente, son volume augmente également, forçant le nombre constant de particules à se répandre pour remplir la zone accrue et diminuer la densité. L'inverse se produit lorsque la température diminue. Contrairement à la plupart des substances, l'eau atteint sa densité maximale à 4 degrés Celsius, puis devient moins dense lorsqu'elle gèle, en raison des types de liaisons formées par les molécules.