具有這種反常膨脹特性的物質裡最常見的是水。

1.大部分材料具有熱脹冷縮的性質，但是某些材料在某一特定的溫度範圍內，會呈現出與之相反的性質，即加熱時收縮，冷卻時膨脹。

2.在0-4攝氏度的標準大氣壓力下，水會發生異常的膨脹。這是由於氫鍵的存在。

3.就水而言，水的濃度取決於水分子的數量和締合的水分子的數量，以及締合的水分子的數量。水的密度取決於水分子的締合和水分子的熱遷移。

4.隨著氣溫的提高，水分子熱運動加快，締合作用變弱，溫度下降，熱運動減慢，締合作用增強。將這兩種因素結合起來，可以得出水的分布規律。除水外，還有銻、鉍、鐵等元素也具有異常膨脹的特徵。



擴充.熱脹冷縮：

溫度高於4℃時，還應考慮到水分子氫鍵斷裂和水分子運動的加速。由於在較高的水溫下，締合水分子的數量較少，因此，氫鍵斷裂對水密度的影響很小，而水的密度則是由分子熱的加速運動引起的，因此，當水溫從4℃持續上升時，隨著水溫的上升，密度逐漸降低，表現為熱脹冷縮。