Când gheața sau orice alt solid se topesc, potențialul său de energie crește. Într-adevăr, aceasta este singura creștere a energiei, deoarece energia cinetică termică sau temperatura nu crește în timpul topirii. Energia potențială este energia latentă care ar putea fi eliberată de apă și acest lucru crește deoarece apa va elibera energia termică dacă este din nou solidă înghețată.
Gheața este cea mai mică stare de energie a apei la presiuni normale ale Pământului. La fiecare schimbare de fază a apei, fie că este gheață până la apă lichidă sau apă lichidă în vapori de apă, energia potențială scade. Acest lucru se datorează Legii conservării energiei. Materialele supuse unei schimbări de stare absorb sau eliberează energia termică, însă temperaturile lor nu se schimbă. Acest lucru se datorează faptului că, în timp ce se produce schimbarea de stat, toată energia termică este convertită în energia potențială a noii stări a materiei.
Apa, în special, are o schimbare foarte mare a energiei potențiale în timpul schimbărilor de fază. Este nevoie de o mare cantitate de energie pentru a schimba apa de la o stare la alta. Acest lucru se datorează legăturilor puternice de hidrogen care se formează între moleculele de apă. Faza lichidă permite moleculelor de apă să fie în contact unul cu celălalt, în timp ce faza solidă pune moleculele de apă într-o configurație optimă generală una față de cealaltă.
