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厚さ1～3mの氷が形成され100km～200km沖合まで広がっていきます。表面が冷やされ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cm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。
パックアイス
定着氷は夏の間割れて浮き氷を作り、海流に押し流され積み重なると、パックアイスとして広大な海域を覆います。風や波でパックアイスが分散すると、ポリニヤと呼ばれる海水域が沖合に出来ます。大陸の近くではパックアイスは西の方向に浮流しますが、南緯60°以北では東へ流れます。
卓状氷山
棚氷の前面から欠け落ちた天辺が平らな氷の塊を一般的に卓上（テーブル型）氷山と呼び、驚くほど巨大なものがあります。氷山は生まれた場所から大海原に漂って溶解するか、割れて2～3個に分かれるまで長いものだと10年以上も同じ形を保っているものもあります。記録上最大の氷山は、2000年3月にロス棚氷から分離したもので、最初のものは全長286km、幅40kmほどの巨大なものでした。その氷山は後に分解しましたが、それでも数ヶ月は巨大な形のまま浮遊し、西の方向に流れていきましたが、その仲間は6年後もまだロス海に浮いていました。
これらの巨大な氷山はおおむね、ロス棚氷やフィルヒナー棚氷のような大規模な棚氷から生まれます。ウェッデル海の氷山の多くはイースト・ウィンド・ドリフトによって運ばれ、ほとんどがサウスジョージア島の方向に移動していきます。
他にウェッデル海の西側で北西の方に押しやられ南極海峡に（南極半島の北端）を通り抜けていくものがあります。
この様な理由から南極海峡は「氷山小路（Iceberg Alley）」のニックネームがつけられています。
小型氷山
南極の氷山は、全てが卓状氷山の様に大きいものとは限りません。もっと小型の氷山がたくさんあります。氷山というのは大小を問わず海にある氷床、棚氷、氷河、浮氷から分離した氷片を示すものです。しかしながら定義上氷山と呼べるものは、100m²以上あって5m以上海面上に出ているものと考えられています。これより小さな塊は氷山状の氷塊と呼ばれています。
殆どの氷山はその体積の6分の１から4分の１しか海面に姿を見せていません。
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。なぜ、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1億5,000万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。
地質学的根拠によると、つい500～600万年前まで南極地方では寒冷温帯性気候が続いていたのですが、400万年前までには最初の南極の氷河が海岸線に到達して氷山や卓状氷山の形成が開始されました。これが大陸周辺に広がり南極氷河時代が始まったのです。
南極氷床が形成された影響は世界中に及ぼされましたが、興味深いのは北半球の氷河時代から少し遅れて始まり（200～300万年前）そのとき万年氷が中央ヨーロッパやアジアに現れて北米、グリーンランド、アイスランドの山々を覆ったのです。この氷冠は北半球では、ここ数百年かなり変動していますが、南極氷床は安定しています。
