冰冻过程中会形成冰晶。当水在碗中冰冻时，如果冷却速度较快，水中的气体不易逸出，就会在冰过程中被困在冰块中，从而形成了向上的冰柱。这种现象是由于水在冰冻过程中会形成冰晶，而冰晶的形成是需要有一个核心的物质作为中心点的，一般情况下这个核心物质是水中的气体或杂质等。冰，是由水分子有序排列形成的结晶，水分子间靠氢键连接在一起形成非常“开阔”（低密度）的刚性结构。