冰是水的固體形態，水在低溫下凝結為冰（一般在零度以下形成冰，如果水裡雜質多的話零度也能結冰），或在相當高的高壓的情況下也可形成溫度很高的熱冰。當水在低於0度以下的環境下就會形成冰。

冰是水的固體形態，水在低溫下凝結為冰（一般在零度以下形成冰，如果水裡雜質多的話零度也能結冰），或在相當高的高壓的情況下也可形成溫度很高的熱冰。

自然界中的水 ，具有氣態、固態和液態三種狀態。液態的我們稱之為水，氣態的水叫水汽，固態的水稱為冰。冰的熔化熱是3.35×10^5J/kg 水是一種特殊的液體。它在4℃時密度最大。溫度在4℃以上，液態水遵守一般熱脹冷縮規律。4℃以下，原來水中呈線形分佈的縮合分子中，出現一種象冰晶結構一樣的似冰締合分子，叫做"假冰晶體"。因為冰的密度比水小，“假冰晶體”的存在，降低了水的密度，這就是為什麼水在4℃時密度最大，低於4℃密度又要減小的秘密。 到目前為止，已經能夠在實驗室裡製造出八種冰的晶體。但只有天然冰能在自然條件下存在，其它都是高壓冰，在自然界不易存在。 天然冰中水分子的締合是按六方晶系的規則排列起來的。所謂結晶格子，最簡單的例子是緊密地堆砌的磚塊，如果在這些磚塊的中心處代之以一個假設的原子，便得到了一個結晶格子。冰的晶格為一個帶頂錐的三稜柱體，六個角上的氧原子分別為相鄰六個晶胞所共有。三個稜上氧原子各為三個相鄰晶胞所共有，二個軸頂氧原子各為二個晶胞所共有，只有中央一個氧原子算是該晶胞所獨有。 冰與水 由於水分子間有氫鍵締合這樣的特殊結構所決定的。根據近代X射線的研究，證明了冰具有四面體的晶體結構。這個四面體是透過氫鍵形成的，是一個敞開式的鬆弛結構，因為五個水分子不能把全部四面體的體積佔完，在冰中氫鍵把這些四面體聯絡起來，成為一個整體。這種透過氫鍵形成的定向有序排列，空間利用率較小，約佔34％、因此冰的密度較小。水溶解時拆散了大量的氫鍵，使整體化為四面體集團和零星的較小的“水分子集團”(即由氫鍵締合形成的一些締合分子)，故液態水已經不象冰那樣完全是有序排列了，而是有一定程度的無序排列，即水分子間的距離不象冰中那樣固定，H2O分子可以由一個四面體的微晶進入另一微晶中去。這樣分子間的空隙減少，密度就增大了。 溫度升高時，水分子的四面體集團不斷被破壞，分子無序排列增多，使密度增大。但同時，分子間的熱運動也增加了分子間的距離，使密度又減小。這兩個矛盾的因素在4℃時達到平衡，因此，在4℃時水的密度最大。過了4℃後，分子的熱運動使分子間的距離增大的因素，就佔優勢了，水的密度又開始減小。