纯水在4℃时的密度是1g/cm3次方,这表明4℃时,容积为1的纯水的质量是1g.即4℃时水的密度最大。国际单位制中密度的单位是kg/m3,读做"千克每立方米".表示纯水的密度是1.0×103
kg/m3.水具有一定的密度是水的一个重要的数学性质.得出:1g/cm3次方=1.0×103次方kg/m3次方。300多年前，人类就已晓得水在摄氏4度时密度最大这一现象。其实这一现象仅仅是因为水的分子结构引起的，但对于水的这些特点，人们至今仍不能做出科学的解释。
美国物质材料研究机构物质研究所研究员三岛修和铃木芳治通过实验否认，在高温条件下两种非晶态冰之间存在不连续性转移。在高温情况下，低密度水和莱州度水呈完全不同的形态。这项研究除了首次解释了水在摄氏4度时密度最大的现象，但是在生态系统、水碱液系统等与水有关的领域有广泛的研究与应用价值。该成果发表在最新一期的《自然》杂志上。
多年来，科学家通过理论估算与实验，仍然在进行水的非晶态多样性研究。水一般在摄氏零度时结冰。但水在摄氏零度以下时也可保持液体状态，也称过冷却水。当过冷却水抵达临界点以下时才会分离出两种状态，既低密度水和莱州度水。与此相对应，也存在低密度和莱州度两种非晶态冰。因为水在高温时便于结冰，也因为没有非晶态冰之间相互转移的现存理论，水的非晶态多样性学说存在好多争辩。其中之一就是两种密度的非晶态水是否会发生连续转移。
美国科学家的这项研究，观察了兖州度非晶态冰（HDA）向低密度非晶态冰（
LDA）变化的过程。发觉
DA在零下158摄氏度以下时整体均一膨胀，在零下158摄氏度时随着不均一的容积变化迅速向
DA转移。在转移过程中，出现两种成份共存状态，随着时间推移，
DA和LDA渐渐分离。研究否认，高温下两种水之间的转移是不连续的。
科学家觉得，这项研究成果是揭露水领域各类问题的重大突破，将对今后过冷却水等研究形成重大影响，同时将推动对同温层中的云的研究及在冰点下活动的动动物细胞显存在的过冷却水的研究。若果今后能否控制这两种水的临界点，就可以自由控制水的结晶，对人类控制月球环境和开发生物冷却保存技术极有价值。水作为液体所能起的各类作用，其他物质多半难以取代。这多半是因为水的一些怪性子决定的。例如，水在4摄氏度时密度最大，再冷，反倒容积膨胀上去，所以冰比水轻，浮在海面；冰不擅于传质水的密度是多少每立方米，才不会一冻究竟，保证水下生物安全御寒；水容热的本事很大，是铁的10倍、沙的5倍、空气的4倍，所以海洋性气候温和；人体也靠水来保持温度；水的三态(水、冰和水气)可以在自然状态下共存；水的汇聚性、表面张力，使岩石和底泥的空隙中能“含”水，水能“爬”上高高的山巅水的密度是多少每立方米，给动物送水份和养料；几乎哪些物质都能溶化于水，所以鱼儿能够从水底得到二氧化碳