Moleculele de apă au mai multă energie în formă lichidă decât în formă solidă. Pe măsură ce temperatura lichidului devine mai mică, energia este redusă, ceea ce determină încetinirea moleculelor de apă. Când temperatura atinge nivelul de îngheț, moleculele se lipesc împreună pentru a forma gheață solidă. Cu toate acestea, moleculele sunt încă în mișcare.
Există mai mult pentru a îngheța apa decât să se răcească. Trebuie să fie o sămânță de cristal pentru ca apa să devină gheață. Sămânța poate fi orice impuritate în apă pentru ca cristalele de gheață să crească. Containerul care deține apa este de asemenea un factor în înghețarea apei. Alți factori care influențează înghețarea apei includ densitatea, presiunea, mișcarea și alte solide dizolvate.
Nu toată apa se va transforma în gheață la 0 grade Celsius. În unele cazuri, apa se poate răci până la 40 de mai jos. Acest proces este cunoscut sub numele de răcire super. Acest lucru se întâmplă numai atunci când apa este complet pură și într-un recipient foarte neted.