冰能浮在水面上是因为冰的密度比液态水小。当水结冰时，水分子会形成一种规则的晶体结构，这种结构使得水分子之间的距离比在液态水中更大。由于分子间的距离增加，冰的体积膨胀，而质量保持不变，因此密度降低。根据物理学的原理，密度小的物质会浮在密度大的物质上。这就是为什么冰能够浮在水面上。
此外，这种现象对生态系统具有重要意义。在寒冷地区，如果冰不是浮在水面上而是沉入水底，那么水生生物可能无法生存，因为水底的温度会降至冰点以下，导致水体全部冻结。幸运的是，冰浮在水面上的特性为水生生物提供了一个相对稳定的生存环境，因为水面下的水温可以保持在冰点以上，从而维持了水生生态系统的平衡。
冰的浮力特性也与水的其他物理性质有关，比如水的最大密度出现在4摄氏度时。当水温从100摄氏度降至4摄氏度时，水分子会变得更加紧密，密度增加。但当水温进一步降低至0摄氏度以下时，水分子形成冰晶，密度反而减小。这一特性使得水在冻结过程中能够将冰晶推到水面，进一步保护了水下的生物。