在自然界,绝大多数物质是“热胀冷缩”的,但也有极少数物质,如锑、铋、镓等金属和在0℃~4℃之间的水,具有遇热收缩、受冷膨胀的现象.
我们知道,在零度时的水凝结成冰时,它的体积会胀大1/10,而水结成冰体积膨胀时,会产生很大的力量.
水的反膨胀现象,给人们带来一些好处.江河湖海里的水在结冰时,因为冰的体积膨胀,比重比水小,总是浮在水面上；而水到了4℃,密度最大,总是沉在下面.这样,冰块就成了一层天然的防寒屏障,使江河湖海不至于一冻到底,使大量的水下生物得以生存.
在生产和生活中,人们还巧用水结冰时体积膨胀的特性.例如,把需要加工成形的材料做成简单的容器,灌满4℃的水,放在欲成型的模腔里,然后使它急剧冷却.当容器里的水受冷结冰时,体积膨胀,巨大的胀力能把材料挤压到模型里去形成需要的形状.这就是人们称之为“冷冻成型法”.