Los cubos de hielo se derriten a medida que las moléculas de aire, agua u otras sustancias que se encuentran alrededor del hielo transfieren calor a las moléculas del mismo hielo. A medida que aumenta la temperatura, los enlaces cambian dentro del hielo y entran en un Fase líquida y conversión en agua, según About.com.
Dentro de los cubitos de hielo, no todos los cristales sólidos están alineados entre sí con precisión. En estas coyunturas, los átomos comienzan a moverse, una tendencia que luego se extiende por todo el cristal, convirtiendo las partes que tenían una alineación ordenada en caos también, según Live Science. La implicación es que puede haber líquidos dentro de los cristales que aún no han alcanzado el punto de fusión, pero Live Science explica que se necesitan más estudios para verificar esa afirmación.
Los cubitos de hielo tienden a derretirse más rápidamente en el agua que si se los deja en una superficie a temperatura ambiente, incluso si el agua es un poco más fría que la habitación. La razón de esto es que los enlaces en el agua en una fase líquida interactúan con las estructuras cristalinas del hielo más eficazmente que el aire solo. Mientras que el calor se transfiere al hielo desde el aire, lo hace más rápidamente desde el líquido. Por lo tanto, dejar caer los cubos de hielo en un vaso de agua conduce a una fusión más rápida que colocarlos en el mostrador de la cocina y esperar que se derritan, de acuerdo con About.com.