Tỷ trọng của nước ở 25 độ C là 0,997 gam trên mililit. Ngoại trừ nhiệt độ từ 0 đến 4 độ C, tỷ trọng của nước giảm khi nhiệt độ tăng và cũng giảm khi nhiệt độ nhiệt độ giảm.
Khi nhiệt độ của nước tăng lên, thì thể tích của nó cũng vậy, buộc một số lượng không đổi các hạt phải trải ra để lấp đầy diện tích tăng lên và giảm mật độ. Điều ngược lại xảy ra khi nhiệt độ giảm. Không giống như hầu hết các chất, nước đạt mật độ tối đa ở 4 độ C và sau đó trở nên ít đặc hơn khi nó đóng băng, do các loại liên kết mà các phân tử hình thành.