Buz, suyun donma noktası olan 0°C'nin altına düştüğünde oluşur. Bu fiziksel olay, kar, kırağı ve kutuplardaki buz kütleleri gibi birçok kış olgusunun temelini oluşturur.

Atmosfer basıncında suyun donma ve erime noktası tam olarak 0°C'dir. Ancak buzun sıcaklığı bu değerden çok daha düşük olabilir. Örneğin, evdeki dondurucularda sıcaklık genellikle -18°C civarındadır. Antarktika gibi bölgelerde ise buzun sıcaklığı -50°C'nin altına inebilir.

Buzun ilginç bir özelliği de sudan hafif olmasıdır; bu nedenle suyun üstünde yüzer. Kristal yapısı sayesinde donan suyun hacmi artar. Bu özellik sayesinde göller ve nehirler kışın buzla kaplanır, ancak altındaki su sıvı kalır ve su canlıları yaşamaya devam edebilir.