在正常情况下，水在零摄氏就会结成冰。不过，水在零度以下其实可以保持液态。下面有几种方法可以做到这一点。

　　首先，物质状态（无论是气体、液体还是固体）极大地取决于它的温度和压强。对于大多数液体来说，施加压力会提高液体凝结成固体的温度。当松散的、曲折运动的液体分子变得足够慢，并且足够接近形成稳定的化学键将它们钉在合适位置时，固体就形成了。当我们对液体施加压力时，就是强迫分子一起更加靠近。因此，即使它们的温度高于标准压力下的冰点，它们也能稳定成键并变成固体。

　　然而，水是独一无二的。水分子在结合成固体晶体结构时会扩展。这种扩展行为使冰的密度比液态水要小，导致冰漂浮。水分子在冰冻期间的扩展行为也意味着对水施加压力降低了冰点。如果施加足够的压力（使水分子很难扩展成固体结构中），就可以在零下摄氏几度拥有液态水。

　　即使不施加压力，仍然可以在零度以下使用添加剂来获得液态水。像盐这样的添加剂会干扰形成固体所需的化学结合，因此可以降低水的冰点。盐是由钠离子和氯离子组成的。当盐溶解在水中时，水分子倾向于粘在盐离子上而不是互相结合，因此它们不会轻易结冰。当往水里加入更多的盐时，其冰点继续下降，直到水达到饱和，不能再容纳盐。

　　如果加入足够的盐，水的冰点就可以降低到零下21摄氏度。这一事实意味着，如果加入足够的盐，零下21摄氏度的水仍然可以保持液态。盐的这种强大特性也可以用来将冰转化为水。在结冰的人行道上撒盐可以降低冰的冰点至环境温度以下，冰会融化。但是，如果周围的温度低于零下21摄氏度，在结冰的人行道上撒盐就不会有帮助。盐的这种效果也对地球的海洋具有深远的影响。

　　即使不施加压力，也不给水添加任何东西，仍然可以在零摄氏度以下拥有液态水。为了让水结成冰，它需要在一些东西上冻结来开始这个过程。我们称这些起始点为“成核中心”。 在大多数情况下，少量的灰尘，杂质，甚至是水里的微小振动都提供了成核中心，使水在上面冻结。

　　然而，是非常纯净的，那么就没有什么东西可以让水分子在上面形成结晶。因此，把非常纯净的水冷却到零摄氏度以下，它也不会结冰。这种情况下的水被称为“过冷的”。在标准压力下，纯水可以被过冷到零下40摄氏度。过冷水只有在缺乏成核中心的情况下才不会冻结。

　　因此，一旦提供了成核中心（只需一个小振动），过冷水就会迅速冻结。冻雨就是过冷液态水的自然例子。一旦冻雨击中地球表面的一个物体，这个物体会提供成核中心，雨水就冻结成冰。