Όπως οι θερμοκρασίες αέρα πέφτουν, το επιφανειακό νερό ψύχεται, τα μόρια βραδύνουν και το νερό γίνεται πυκνότερο.
Το πιο κρύο, πυκνότερο νερό κατακλείνει, δημιουργώντας στρώματα —το πιο ζεστό νερό παραμένει κοντά στην επιφάνεια.
Σε βαθιές λίμνες, η συνεχή ψύξη κάνει το επιφανειακό νερό πιο πυκνό από το κατώτατο, ξεσποντίζοντας πλήρη ανακάτεμα (αντιστροφή) που φέρνει θρεπτικά συστατικά ανώτερα.
Τελικά, το επιφανειακό νερό μπορεί να φτάσει 0 °C, σχηματίζοντας πάγο από τις άκρες προς τα μέσα.
Ο πιο κρύος αέρας κρατάει λιγότερο υγρασία, μειώνοντας τους ρυθμούς ατμίδασης και συχνά χαμηλώνοντας τα επίπεδα νερού.
Το υδατικό βίος προσαρμόζεται: κάποια είδη μεταναστεύουν βαθύτερα, άλλα μπαίνουν σε κωμά.
