Sıvı suyun katı buza dönüşmesi süreci, genellikle normal atmosfer basıncında 0 derece Celsius'ta (32 derece Fahrenheit) gerçekleşir. Bu geçiş, su moleküllerinin ısı kaybettikçe yavaşlaması ve sonunda katı bir yapı oluşturması nedeniyle olur. İlginç bir şekilde, buz sıvı sudan daha az yoğundur, bu yüzden suyun üzerinde yüzer.

Bu özelliği, su kütlelerinin sadece yüzeyinin donmasını sağlar ve bu da su altındaki yaşamı aşırı soğuktan koruyan bir yalıtım tabakası oluşturur. Su moleküllerinin donma sırasında sergilediği bu benzersiz davranış, aralarındaki hidrojen bağlarının oluşumundan kaynaklanır ve bu da buzun altıgen kafes yapısına yol açar.