Wasser wird normalerweise zu Eis, wenn seine Temperatur den Gefrierpunkt erreicht. Wenn die Wassertemperatur auf etwa 0 Grad Celsius sinkt, gefriert es und erstarrt in den meisten Fällen zu Eis. Es gibt bestimmte Fälle, in denen Wasser unter 0 Grad Celsius sinkt und dennoch in flüssiger Form bleibt.
Wassermoleküle haben in flüssiger Form mehr Energie als in fester Form. Wenn die Temperatur der Flüssigkeit sinkt, wird die Energie reduziert, wodurch die Wassermoleküle verlangsamt werden. Wenn die Temperatur den Gefrierpunkt erreicht, kleben die Moleküle zu festem Eis zusammen. Die Moleküle sind jedoch noch in Bewegung.
Das Einfrieren von Wasser hat mehr zu bieten, als nur kalt zu werden. Es braucht einen Kristallkeim, damit das Wasser zu Eis wird. Der Keim kann jede Verunreinigung im Wasser sein, damit Eiskristalle wachsen können. Der Behälter mit dem Wasser ist auch ein Faktor beim Gefrieren von Wasser. Andere Faktoren, die das Gefrieren von Wasser beeinflussen, sind Dichte, Druck, Bewegung und andere gelöste Feststoffe.
Nicht alles Wasser wird bei 0 Grad Celsius zu Eis. In einigen Fällen kann das Wasser auf unter 40 °C abkühlen. Dieser Vorgang wird als Superkühlung bezeichnet. Dies geschieht nur, wenn das Wasser vollkommen rein ist und sich in einem sehr glatten Behälter befindet.