Svoju hustotu mení voda v závislosti od teploty. Pri teplote 4° C dosahuje maximálnu hustotu – je najťažšia. Táto tzv. „anomália vody“ sa prejavuje tým, že voda teplá 4° C klesá v nádrži na dno, kým teplejšia alebo chladnejšia voda stúpa k povrchu. Najmenšiu hustotu má ľad, ktorý sa vytvorí pri 0° C a zostáva na hladine. Ľad súčasne slúži aj ako tepelnoizolačná vrstva, ktorá bráni zamŕzaniu nádrže až po dno. Táto vlastnosť chráni ryby a iné vodné živočíchy pred zamrznutím. Zachováva tak v rybníkoch a vodných nádržiach život aj cez zimu. Vzhľadom na túto vlastnosť má ľad väčší objem ako voda – preto z 10 l vody vznikne 11 l ľadu. Objemová zmena má rozhodujúci význam pri zvetrávaní kameňa, a tým pri pretváraní zemského povrchu. Voda, ktorá natečie do puklín v skalách zamrznutím zväčší svoj objem a skaly roztrhne. Voda je 775-krát hustejšia ako vzduch. Ľudské telo ako aj telá viacerých zvierat majú hustotu blízku hustote vody, čo nám umožňuje plávať. Ďalšou fascinujúcou vlastnosťou vody je povrchové napätie. Vďaka nemu môže niektorý hmyz (napríklad korčuliarka) behať po hladine. Vodná hladina sa mu stáva životným prostredím. Voda v porovnaní s inými materiálmi nie je dobrý vodič tepla, preto dokáže v lete teplo akumulovať v moriach a jazerách a v chladných ročných obdobiach pomaly vydávať von. Voda takto zmierňuje teplotné rozdiely a vo veľkej miere ovplyvňuje klímu Zeme. Oproti vzduchu však vedie teplo podstatne lepšie. Preto tepelnoizolačné materiály založené na veľkom obsahu vzduchu po navlhnutí rýchlo strácajú izolačné vlastnosti.