При кристаллизации плотность воды понижается

Это объясняется тетраэдрической структурой льда, в которой расстояния между молекулами гораздо больше самих молекул, поэтому плотность льда меньше, чем у жидкой воды:

При плавлении льда часть (10‑15 %) водородных связей разрушается. Свободные пустоты заполняются молекулами воды, и плотность повышается. Максимальную плотность вода имеет при температуре +4 °С.

Аномалия плотности имеет огромное значение в жизни водоемов. Лед, имея меньшую плотность, всплывает на поверхность, а в на глубине сохраняется температура +4 °С. Если бы было наоборот, водоемы промерзали бы до дна. Энергии Солнца тогда не хватило бы, чтобы растопить всю замерзшую воду.