海水は塩分にもよりますが大体約－1.8度で凍ります。塩分が多いと結氷点は低くなります。面白い事に海が穏やかな時にゆっくりと形成された表面の氷は普通塩気がありません。液体中の塩の分子は氷の結晶が作られるとき濃縮され液体として残る傾向にあります。

南極大陸周辺の海面は毎年厚さ1～3ｍの氷が形成され100km～200km沖合まで広がってゆきます。表面が冷やされて結氷温度まで下がると氷の結晶が出来始めます。気候が穏やかなら結晶はそれぞれくっついて厚くなり、ヤングアイスまたは、フラジル＝氷晶と呼ばれる繊維質の構造を持つ氷が形成されます。

ヤヤングアイスは膨張を繰り返し、細かく砕けて互いにぶつかり合い、摩擦しあいます。この動きで蓮葉氷（はすばごおり）と呼ばれる端がめくれ上がったほぼ円形をした薄い氷が形成されます。時間がたち気温が低いままであれば、更に多くの結晶が作られその蓮葉氷はやがて互いに結氷しあい、厚さ数センチメートルの固い層になります。冷たい気温が続けばこの層は海岸に凍りつき定着氷となります。定着氷は通常一冬の間そのままの形を保ちます。海流や嵐、潮流で定着氷が曲がったり、割れたりすると海面に海水域が出来て、ペンギンやミズナギドリ、アザラシ、クジラなどが氷の上に出たり、呼吸したり出来る場所となります。

●南極の氷床
地球の歴史の大部分を通じ、極地、温帯、熱帯といった異なる気候帯の中で、今日ほど際立った相違があった時代は過去に例をみなかったばかりか、古代、極地方には万年氷がありませんでした。それでも極地方は常に低い角度で太陽の放射ネネルギーを受けてきたため、熱帯地方より涼しかったのです。それならなぜ今日、これほどまでに大きな違いが生じたのでしょうか。

氷床は地球が徐々に冷えてゆく長い期間の後に発達していきました。この冷却期間は1億5000万年ほど前から始まり、約300万年前まで続きました。科学者たちはこの期間に平均地表気温が約20度から10度に落ち込んだものと判断しています。この気温の落ち込みは恐らく極地方そのものの陸塊と海水域の分布が変化しておこったと考えられます。

極地方の構成はこの2億年ですっかり変わりました。というのは大陸間の相対的位置がプレート・テクトニクス（地質構造作用）によって変わってしまったからです。科学者たちは、極地方が、万年氷ができるほど極寒になったのは大陸の陸塊ないし陸に閉じ込められた海で極地の海流の移動が中断させられてからのことだと考えています。両極が海水域にある間は主だった海流は比較的暖かい海水を低緯度から高緯度へ運び、季節海水はそれが永久海氷となる間もないうちに散乱させられたに違いありません。