Suyun özel durumu, su moleküllerinin bağlanma şeklinden kaynaklanır. Su, iki hidrojen ve bir oksijen atomundan oluşan H₂O formülüne sahiptir. Suyun özel durumu şu şekilde özetlenebilir: 4°C'ye kadar soğutma: Su, 4°C'ye kadar soğudukça yoğunluğu artar. 4°C'den sonra soğutma: 4°C'den sonra yoğunluğu azalmaya başlar ve donma noktasına (0°C) yaklaştıkça tekrar artar. Donma: Su, donduğunda genleşir ve buz hâline geldiğinde yoğunluğu azalır, bu yüzden buz suyun üzerinde yüzer. Bu durum, diğer maddelerin çoğunda görülmez; çünkü diğer maddelerin katı hâlleri, sıvı hâllerinden daha yoğundur ve sıvının içinde batar.