水的电子式是：H:O:H

当温度在0℃水未结冰时，大多数水分子是以（H₂O）3的缔合分子存在，当温度升高到3.98℃（101.325kPa）时水分子多以（H₂O）2缔合分子形式存在，分子占据空间相对减小，此时水的密度最大。

如果温度再继续升高在3.982℃以上，一般物质热胀冷缩的规律即占主导地位了。水温降到0℃时，水结成冰，水结冰时几乎全部分子缔合在一起成为一个巨大的缔合分子。