水的晶體結構

在晶體結構中，水的晶體是常見的。

先看水分子形成冰的過程。温度高時，水分子動能大而無法彼此牢固產生氫鍵，分子間以儘可能小的距離進行雜亂無章的排列。

温度降低後（低於4度），越來越多的分子動能不足以打破產生的氫鍵，而氫鍵有一定鍵長，所以4度以後固定的氫鍵越來越多. 　當0度時所有的水分子都被固定在一定區域內，氫鍵使水分子彼此保持一段距離。

在水結成冰時，水分子的運動不能破壞氫鍵，氫鍵起主要作用，它把水分子結起來形成有規則的空間結構，在一個晶格中，四個氫原子在正四面體的頂點上，一個氧原子位於四面體的中心。這樣，使分子間的空隙變大且保持一定，因此水結成冰時體積變大。而在液態中，水分子運動既能破壞水分子之間的氫鍵束縛，而又不使分子作劇烈運動導致分子間頻繁碰撞，各分子間可發生相對滑動而相互交錯，這樣就會互相填補空隙因而體積變小。

是以O核為頂的等腰三角形。在水蒸氣分子中測定：O-H距離為0.9568埃，H-H距離為1.54埃，H-O-H的鍵角為105°3′（or104.5°）。