その理由は次のとおりです。
* 水素結合形成： 水素結合は、水素原子が別の分子の高強性原子（酸素など）に引き付けられると発生します。
* 水分子構造： 水には2つの水素原子と1つの酸素原子があります。酸素原子には、電子の2つのペアがあります。
* 氷構造： 氷の中で、各水分子は4つの水素結合を形成します。これらの結合のうち2つは、水分子の2つの水素原子で形成され、他の2つの結合は、酸素原子の電子の孤立ペアで形成されます。
この水素結合のこの四面体の配置は、氷に結晶構造を与えるものであり、液体水と比較して比較的低い密度を説明しています。
