Vatten expanderar när det fryser eftersom molekylerna ordnar sig i en mer öppen, hexagonal kristallstruktur. Denna struktur tar upp mer plats än det flytande vattnet, vilket gör att det expanderar med cirka 9 %.

När vatten fryser i ett begränsat utrymme, till exempel en spricka i en sten, kan expansionen skapa tillräckligt med tryck för att bryta isär berget. Denna process kallas frostjackning och är ett av de viktigaste sätten att stenar förvitras i kalla klimat.

Frostjacking är ett allvarligt problem för infrastruktur i kallt klimat, eftersom det kan skada vägar, broar och byggnader. För att förhindra frostjackning designar ingenjörer strukturer så att vatten inte kan sippra in i sprickor och frysa. De använder också material som är resistenta mot effekterna av frostjackning, såsom betong med luftbubblor tillsatta.