Лід утворюється, коли температура навколишнього середовища стає досить низькою, і вода замерзає, при цьому помітно збільшуючись в обсязі. Відомо, що з десяти літрів води виходить приблизно одинадцять літрів льоду.
Здатність будь-якого тіла плавати або тонути в воді визначається відповідно до принципу, вперше сформульованим Архімедом, давньогрецьким вченим, які жили в III столітті до н.е. Він відкрив закон, який згодом отримав назву закону Архімеда. У ньому стверджується, що будь-яке тіло, занурене в рідину, виштовхується на поверхню з силою, рівною вазі витісненої тілом рідини.
Дерево в середньому вдвічі легший за воду, тому дерев'яний брусок утримується на плаву кількістю води, рівним половині його власного обсягу. Кора пробочного дуба уп'ятеро легше води, а лід - приблизно на одну десяту. Ось чому айсберг на дев'ять десятих занурений у воду, і насправді він набагато більше, ніж нам здається.
Коли температура навколишнього середовища лише ненабагато нижче точки замерзання води, тобто нуля градусів за шкалою Цельсія, лід можна розтопити без додаткового нагрівання, шляхом збільшення тиску. При знятті додаткового тиску, однак, вода знову замерзає. Так, наприклад, коли, набравши жменю снігу, ви стискаєте його в руках, щоб зліпити сніжок, частина сніжинок при цьому плавиться, перетворюючись на воду, яка знову замерзає, варто вам лише розтиснути долоні.
Розширення води при утворенні льоду призводить до вивільнення значної сили. Вода, з року в рік заповнює маленьку тріщину в скелі, перетворюючись взимку в лід, збільшується в об'ємі і в кінці кінців здатна розколоти величезну брилу з граніту! Цей процес відіграє важливу роль в вивітрюванні і руйнуванні гірських порід. Людина здавна навчився використовувати цю силу в своїх цілях. У величезних каменоломнях в Фінляндії робітники-каменотеси без особливих зусиль розщеплюють гігантські уламки скель, заповнюючи наявні в камені тріщини водою і потім чекаючи, поки вона замерзне.