Vesi on salaperäinen neste. Tämä johtuu siitä, että suurin osa sen ominaisuuksista on poikkeavia, ts. erilainen kuin muut nesteet. Syy on sen erityisessä rakenteessa, joka johtuu molekyylien välisistä vetysidoksista, jotka muuttuvat lämpötilan ja paineen mukaan. Jäällä on myös nämä ainutlaatuiset ominaisuudet. On syytä sanoa, että tiheys voidaan määrittää kaavalla ρ=m/V. Näin ollen tämä kriteeri voidaan määrittää tutkimalla väliaineen massaa tilavuusyksikköä kohti.
Katsotaanpa joitain jään ja veden ominaisuuksia. Esimerkiksi tiheyspoikkeama. Sulamisen jälkeen jään tiheys kasvaa, kulkee 4 asteen kriittisen merkin läpi, ja vasta sen jälkeen se alkaa laskea lämpötilan noustessa. Tavallisissa nesteissä se kuitenkin pienenee aina jäähtyessään. Tämä tosiasia löytää täysin tieteellisen selityksen. Mitä korkeampi lämpötila, sitä nopeammat molekyylit. Tämä johtaa niiden työntämiseen erilleen, ja vastaavasti aineesta tulee löysempi. Veden arvoitus piilee myös siinä, että kasvusta huolimattamolekyylien nopeus lämpötilan noustessa,
sen tiheys pienenee vain korkeissa lämpötiloissa.
Toinen arvoitus piilee kysymyksissä: "Miksi jää voi kellua veden pinnalla?", "Miksi se ei jäädy pohjaan joissa?" Tosiasia on, että jään tiheys on pienempi kuin veden. Ja minkä tahansa muun nesteen sulamisprosessissa sen tiheys osoittautuu pienemmäksi kuin kiteen. Tämä johtuu siitä, että jälkimmäisessä molekyyleillä on tietty jaksollisuus ja ne järjestetään säännöllisesti. Tämä on tyypillistä minkä tahansa aineen kiteille. Kuitenkin tämän lisäksi niiden molekyylit ovat "pakattu" melko tiheään. Kiteen sulamisprosessissa säännöllisyys katoaa, mikä on mahdollista vain vähemmän tiheällä molekyylisidoksella. Näin ollen aineen tiheys pienenee sulamisprosessissa. Mutta tämä kriteeri muuttuu melkoisesti, esimerkiksi metallien sulatuksessa se pienenee keskimäärin vain 3 prosenttia.
Jän tiheys on kuitenkin kymmenen prosenttia pienempi kuin veden tiheys. Siksi voimme sanoa, että tämä hyppy on epätavallinen paitsi merkillään myös suuruusluokk altaan.
Nämä palapelit selittyvät jäärakenteen erityispiirteillä. Se on vetysidosten verkko, jossa niitä on neljä jokaisessa solmussa. Siksi ruudukkoa kutsutaan nelinkertaiseksi. Kaikki sen kulmat ovat yhtä suuria kuin qT, joten sitä kutsutaan tetraedriksi. Lisäksi se koostuu kaarevista kuusijäsenisistä renkaista.
Kiinteän veden rakenteen ominaisuus on sepakattu molekyylejä löyhästi siihen. Jos ne olisivat läheisessä suhteessa, niin jään tiheys olisi 2,0 g/cm3, kun taas todellisuudessa se on 0,92 g/cm3. Tästä olisi pitänyt päätellä, että suurten tilavolyymien läsnäolon pitäisi johtaa epävakauden ilmenemiseen. Itse asiassa verkko ei muutu heikommaksi, mutta se voidaan rakentaa uudelleen. Jää on niin vahvaa materiaalia, että jopa nykyisten eskimoiden esi-isät oppivat rakentamaan siitä majojaan. Arktisen alueen asukkaat käyttävät tähän päivään asti jääbetonia rakennusmateriaalina. Vastaavasti paineen kasvaessa jään rakenne muuttuu. Juuri tämä stabiilius muodostaa H2O-molekyylien välisten verkkojen vetysidosten pääominaisuuden. Näin ollen jokainen vesimolekyyli säilyttää neljä vetysidosta nestemäisessä tilassa, mutta samalla kulmat muuttuvat erilaisiksi kuin qT, mikä johtaa siihen, että jään tiheys on pienempi kuin veden tiheys.
