La densidad es la cantidad de masa que tiene un objeto o sustancia en relación a su volumen, por ejemplo el plomo tiene mayor densidad que el agua y por lo tanto se hundirá, pero al contrario la madera tiene menor densidad que el agua, razón por lo cual la madera flotará en el agua. Los cuerpos flotan debido a su menor densidad en comparación con otros.
Ahora bien, el agua y el hielo son la misma sustancia, entonces alguien podría argumentar que el hielo y el agua tendría la misma densidad por lo tanto el hielo ni flotaría ni se hundiría en el agua, se quedaría donde uno lo ponga. Sin embargo, sabemos que a medida que la temperatura desciende, los cuerpos se contraen, es decir el agua fría es mas densa que el agua caliente. Esto significa que el agua fría es «más pesada» (tiene mayor densidad) que el agua caliente por lo tanto el agua fría se hunde. Si siguiéramos esta lógica el hielo se hundiría, pero mágicamente el agua al llegar a los 4ºC en vez de contraerse se comienza a expandir. Cuando el agua se convierte en hielo a 0ºC ocurre que el hielo es menos denso que el agua, por lo tanto flota.
Si no ocurriera este fenómeno, el agua de los mares de la Tierra estarían casi completamente congelados ya que el hielo se iría acumulando en el fondo donde no llega la luz del sol y se mantendría para siempre en estado solido. Como el hielo flota los rayos del sol van poco a poco derritiendo el hielo que flota cerca de los polos.
La respuesta simple es que el hielo flota porque el hielo es menos denso que el agua en estado líquido.
