氣溫0度以下會結冰。在標準大氣壓下，水結冰的溫度是0℃，水在零攝氏度以下由液態凝結爲固體狀態，稱其爲結冰。溫度高時水分子動能大而無法牢固產生氫鍵，分子間可以儘可能小地進行雜亂無章的排列。
溫度降低後（低於4度），越來越少的分子動能不足以打破產生的氫鍵，而氫鍵有一定鍵長，所以4度以後固定的氫鍵越來越多。當0度時所有的分子都被固定在一定區域內，氫鍵使分子彼此保持一段距離，即爲結冰。水結冰體積增加1/10，所以相同質量的水和冰的體積比爲10：11。
水在0攝氏度以下就會結冰。
在標準大氣壓（101.325kPa）下，水的沸點爲100℃，凝固點爲0℃，所以零下4攝氏度時，40分鐘左右水開始結冰，四個小時後就會完全結冰。
0℃以下，在一標準大氣壓下，水的凝固點（也就是水開始結冰的溫度）是0℃，0℃以下，水從液態變爲固態，慢慢結冰，而0℃是開始結冰的標準
