Điều bất thường nhất về cách nước chuyển từ trạng thái này sang trạng thái khác là trạng thái lỏng của nó đặc hơn trạng thái rắn, vì vậy áp suất tăng thực sự khuyến khích nước đá tan chảy. Điều này không giống như hầu hết các chất , trong đó áp suất tăng khuyến khích sự đông đặc vì trạng thái rắn là đặc nhất. Nước cũng cần rất nhiều năng lượng để thay đổi trạng thái vật lý của nó, nhiều hơn so với hầu hết các chất khác.
Một lượng lớn năng lượng cần thiết để thay đổi trạng thái của nước áp dụng cho cả nước đá đang tan và nước sôi. Cũng như các chất tinh khiết khác, trong quá trình thay đổi trạng thái, nước tinh khiết không thay đổi nhiệt độ, với tất cả năng lượng nhiệt được thêm vào hoặc mất đi sẽ được lấy hoặc giải phóng do sự thay đổi trạng thái. Tuy nhiên, lượng năng lượng tham gia vào các quá trình này là không bình thường. Hơn nữa, việc thay đổi nhiệt độ của nước liên quan đến một lượng năng lượng bất thường, nghĩa là nước có nhiệt lượng riêng cao. Nhiệt dung riêng của một chất là năng lượng cần thiết để làm cho một khối lượng nhất định của chất đó tăng lên một nhiệt độ cụ thể.
Tỷ trọng thấp hơn của nước rắn so với nước lỏng là rất quan trọng đối với sự sống trên Trái đất. Bởi vì băng trôi trong nước, nó tạo thành một lớp vỏ cách nhiệt trên bề mặt của các khối nước, thay vì chìm xuống và khiến nhiều khả năng những khối đó sẽ đóng băng ở dạng rắn.
