Buz suyun üstünde yüzme gerçeği, suyun kimyasal açıdan son derece alışılmadık bir madde olduğunun göstergesidir. Çoğu madde katılaştığında sıvı hâlinden daha yoğun olur ve dibe batar. Su bunun tersini yapar. **Normal maddelerde ne olur?** Maddeler soğutulunca moleküller yavaşlar ve birbirine yaklaşır; bu yüzden katı hâl genellikle sıvıdan daha yoğundur. Katı demir sıvı demirde batar. Katı alkol sıvı alkolde batar. Ama buz farklıdır. **Su moleküllerinin özel yapısı** Su (H₂O), iki hidrojen atomunun oksijene asimetrik bağlandığı bir moleküldür. Oksijenin yüksek elektronegatifliği nedeniyle molekülde kısmi negatif (oksijen tarafı) ve kısmi pozitif (hidrojen tarafı) bölgeler oluşur, su polar bir moleküldür. Bu polarite, su moleküllerinin birbiriyle özel bağlar kurmasını sağlar: hidrojen bağları. **Buz kristalinin açık yapısı** Su donduğunda hidrojen bağları katı kristal yapıyı sabitler. Bu kristal yapı, her molekülün tam olarak dört komşusuna belirli bir açıyla bağlanmasını zorunlu kılar, altıgen (heksagonal) bir kafes oluşur. Bu kafes, sıvı sudaki düzensiz molekül dizilişine göre daha az molekülü aynı hacme sığdırır. Yani buz, sıvı sudan daha az yoğundur. Daha az yoğun olduğu için buz suyun üstünde yüzme davranışı gösterir. **Bu özelliğin önemi** Eğer buz dibe batsaydı, göller ve okyanuslar dipten donardı. Yüzeyde oluşan buz tabakası bir yalıtkan görevi görerek alttaki suyu donmaktan korur. Bu sayede su altı yaşam kışın hayatta kalabilir. Dünya'nın iklim sistemi de bu özellikten doğrudan etkilenir.