水の中に物を入れたとき、物体には地球の中心に向かって引っ張られる「重力」と、押し退けた水の重さと同じ大きさで上向きに押し返される「浮力（アルキメデスの原理）」の2つの力が同時に働きます。物体にかかる重力が浮力より小さければ浮き上がり、重力のほうが勝れば沈みます。
この力学的な関係を数値化した指標が密度（質量÷体積）です。純粋な水の密度は4℃において約1.0g/cm³。体積1立方センチメートルあたりの質量が1.0グラムを下回る物体は水に浮き、1.0グラムを上回る物体は容赦なく沈みます。
巨大なカボチャを観察してみましょう。重さは1キロから2キログラムを超える重量級ですが、包丁を入れて断面を見ると、中心部には種とワタが詰まった大きな空洞があり、果肉組織自体にも無数の微細な空気孔が含まれています。全体としての体積が非常に大きいため、密度を計算すると約0.93〜0.97g/cm³前後に収まり、水より軽くなって悠々と水面に浮かび上がります。
一方、直径2〜3センチメートルほどの小さなミニトマトは、内部に水分と糖分、有機酸がぎっしりと濃縮されています。特に光合成によって糖を蓄えた果肉組織は水分よりも比重が重くなり、密度が1.02〜1.05g/cm³程度まで跳ね上がります。その結果、ミニトマトはサイズこそ小さいものの、押し退けた水の重量よりも自重のほうが重くなり、水底へと沈降していくわけです。
