Sự giãn nở bất thường của nước là một đặc tính bất thường của nước, theo đó nó nở ra thay vì co lại khi nhiệt độ tăng từ 4 o C đến 0 o C, và nó trở nên ít đặc hơn . Mật độ càng ngày càng ít khi nó đóng băng bởi vì các phân tử nước thường hình thành các cấu trúc tinh thể mở khi ở thể rắn.
Nước đặc hơn nước đá trong khi hầu hết các chất khác ở thể rắn đặc hơn ở thể lỏng. Mật độ tối đa của nước xảy ra ở nhiệt độ 4 o C và điều này là do liên kết hydro giữa các nguyên tử oxy mang điện tích âm và các nguyên tử hydro mang điện tích dương, từ hai phân tử khác nhau của nước.
