4摄氏度时的水的密度为1000kg/m3。这是因为自由水分子在没有任何外力作用下，会最紧密地排布，密度最大，当温度上升时，水分子间的间隔会变宽，密度就会变小。此外，根据牛顿冰凝点法，当水温度达到4°C时，水就处于液态，而4℃是水的最大密度的温度。由于水的沸点和凝固点之差只有5.8°C，水的液态十分宽泛，水在0-4℃之间的密度，有一段距离呈线性下降，随着温度的上升，水的密度一直保持一个低的水平。这也是水冷却系统的原理。