熱水先結冰的原理是：因爲熱水的分子結構比冷水活躍，在溫度驟然降低的情況下先結冰的是熱水。過冷現象是水在低於0℃時才結冰的現象。有一個實驗發現，熱水比冷水較少會過冷。這意味着熱水會先結冰，因爲它在較高的溫度下結冰。
水，化學式爲H₂O，是由氫、氧兩種元素組成的無機物，無毒，可飲用。在常溫常壓下爲無色無味的透明液體，被稱爲人類生命的源泉。水是地球上最常見的物質之一，是包括無機化合、人類在內所有生命生存的重要資源，也是生物體最重要的組成部分。
從物理方面來說，致冷有四種並存的機制：輻射、傳導、汽化、對流。
透過實驗觀察並對結果進行比較，發現引起熱水比冷水先結冰的原因主要是傳導、汽化、對流三者相互作用的綜合效果。
如果把熱水和冷水結冰的過程敘述出來並分析其原因就更能說明問題了：盛有初溫4℃冷水的杯，結冰要很長時間，因爲水和玻璃都是熱傳導不良的材料，液體內部的熱量很難依靠傳導而有效地傳遞到表面。
薩格勒布大學化學系克羅地亞研究員尼古拉·佈雷戈維奇認爲對流是解釋姆潘巴效應的驅動力--溫暖水中的對流使熱量分佈均勻。
杯子裏的水由於溫度下降，體積膨脹，密度變小，集結在表面。
熱水先結冰的原理1 因爲熱水的分子比冷水的分子要活躍 分子之間做活動的時候，熱水的分子更積極，所以，當熱水在受冷結冰的時候，水分子的運動的速度就要比冷水的速度快。同時，因爲熱水的水分子團要比冷水中的水分子團小，而水要從液態變成固態，首先得把所有水分子團凝聚在一起，彼此間相互滲透，間隙縮小，才能凝結成冰。 根據生活中的常識知道，等重的大物件和小物件相比，要塞進同等大的容哭裏，小物件更容易做到。所以熱水中水分子團在凝聚的時間上要比冷水的分子團用的時間短。
熱水先結冰的原理2 無論是水分子團大的，還是水分子團小的 都要塞進相同的體積裏，那麼這一過程中，水分子團小的在結冰的時候更有優勢一點。
