Su, genellikle 0°C'de (32°F) donma noktasına ulaştığında buz oluşur. Bu sıcaklıkta su molekülleri yavaşlar ve kristal bir yapıya dönüşerek sıvı haline göre daha katı ve daha az yoğun bir hale gelir.

Buzun, kar tanelerinde görülen altıgen kristallerden, geniş kara alanlarını kaplayan devasa buzullara kadar çeşitli şekiller alabilmesi büyüleyicidir. Buz, ekosistemlerde önemli bir rol oynar; Dünya'nın iklimini düzenler ve kutup bölgelerinde yaşamı destekler.

Buzun oluşumu, suyun benzersiz özelliklerinden kaynaklanır. Sıvı haldeki su, moleküller arası bağlar sayesinde oldukça hareketlidir. Ancak sıcaklık düştüğünde, bu bağlar güçlenir ve moleküller düzenli bir yapıya geçer. Bu durum, buzun suyun üzerinde yüzmesini sağlar, çünkü buz daha az yoğundur. Bu özellik, göllerin ve nehirlerin yüzeyinin donmasına rağmen altındaki suyun sıvı kalmasına olanak tanır, bu da sucul yaşamın devam etmesini sağlar.