När termisk energi överförs till vatten, gör det att vattenmolekylerna rör sig snabbare och blir mer energiska. Denna ökade energi gör att vattnet expanderar och blir mindre tät. Som ett resultat stiger varmt vatten till toppen av en behållare, medan kallt vatten sjunker till botten.

När termisk energi överförs bort från vatten saktar vattenmolekylerna ner och blir mindre energiska. Denna minskade energi gör att vattnet drar ihop sig och blir tätare. Som ett resultat sjunker kallt vatten till botten av en behållare, medan varmt vatten stiger till toppen.

Överföringen av termisk energi till och från vatten är viktig i många naturliga processer, såsom cirkulationen av havsströmmar och bildandet av moln.