El comportamiento normal de un líquido es expandirse al calentarse y contraerse al enfriarse. Se dice que un líquido que se contrae se vuelve más denso.
El agua se comporta como un líquido normal cuando se enfría a 4 grados, es decir, se contrae, pero cuando se enfría más allá de 4 grados a 0 grados, se comporta de forma anómala, es decir, se expande en lugar de contraerse más. Entonces, el hielo a 0 grados es menos denso que el agua a 4 grados.
Cuando un lago comienza a enfriarse, el agua en la parte superior golpea a 4 grados y se vuelve densa y se hunde hasta el fondo, esto sigue sucediendo hasta que toda el agua en el lago ha alcanzado los 4 grados. Ahora, cuando la temperatura exterior disminuye aún más, el agua en la parte superior golpea 0 grados y el giro se convierte en hielo, pero el hielo en la parte superior es menos denso que el agua en la parte inferior, no se hunde, así que incluso cuando vea un lago congelado en la parte superior el agua de abajo todavía está a 4 grados donde la vida acuática puede sobrevivir.