تتخذ بنية الجليد صيغة حلقات سداسية متجعدة ذات أطوال روابط ومحتويات حرارية مبينة على الشكل 4.9. وتتماسك الجزيئات الإفرادية معاً (في الواقع تبقى متباعدة وفق ما سوف يُوصف لاحقا بواسطة روابط هدروجين قوية (^-1H_o...H  =10-40 kJ mol Δ ).

وتبلغ كثافة الجليد 0.917kgL^-1 ، وهي أقل من كثافة الماء السائل، وهذا ما يجعله يطفو على سطح بحيرة أو بركة. وتؤثر هذه الخاصية الهامة في البيئة بطرائق كثيرة في المناطق ذات المناخ البارد ويساوي المحتوى الحراري لانصهاره 6.02kJ mol^-1 ، وهذه قيمة أعلى كثيراً من تلك التي لمعظم الأجسام الصلبة الأخرى. ويُعتبر هذا، جزئياً، سبب انخفاض تفاوتات درجات الحرارة في فصل الشتاء في المناطق المجاورة لكتل الماء الكبرى.