海水的凝固點低於淡水，並且隨著鹽度的增加而降低。當海水錶面趨向於結冰溫度時，密度增大，海面海水下沉，引起水的垂直對流,進行混合。表層水開始結冰，析出鹽類而使鄰近水層的鹽度增大，使鄰近的海水的凝固點再次下降。因此海洋只有混合均勻，從表層到海底各深度的水溫接近凝固點時，海面才會凝固結。所以海冰不象湖水河水結冰那樣容易。海水結冰的物理過程比較複雜，寒流天氣使海面氣溫下降，大風攪拌海水，使海水錶層散失熱量，海水被冷卻，海水溫度下降。海水就開始結冰，海冰的形成可以開始於海水的任何一層,如果混合強烈直達海低，也可以在海洋底部結冰。
