永久凍土
永久凍土は、氷河や氷床を形成するような大量の降雪が無ければ、年平均気温が氷点下より低いあらゆる気候、典型的にはツンドラ気候で形成され、その規模は気候に応じて変化する。しかし、季節ごとの地面の温度変化が気温の変化より平均的に小さくなれば（上層が融けて）その深度は深くなる。もし年平均気温が0℃に近い温度まで上昇すると凍土は部分的に融解し、点在して分布するようになる。これを<b data-parsoid='{"dsr":[1807,1820,3,3]}'>不連続永久凍土</b>という。一般に、永久凍土は年平均気温が－5℃から0℃の間の気候下条件で不連続になる。年平均気温－5℃以下では凍土の融解はおこらず<b data-parsoid='{"dsr":[1884,1896,3,3]}'>連続永久凍土</b>地帯が形成される。氷期に例外的に「非氷河地域」だったシベリアやアラスカは（冬は）現在より11℃寒冷であり、現在の凍土の深さは当時の気候状態を保存している。
雪氷圏
氷(固体の状態にある水)は、地球の表面には主に、積雪、湖や河川の淡水氷、海氷、氷河、氷床、凍土、そして永久凍土（常に凍結した地表）として存在する。雪氷圏を構成するこれらの個々のサブシステムごとに、水の滞留時間は大きく異なる。基本的に積雪や淡水氷は季節的なものであり、北極中央部にある氷をのぞいた海氷の大部分は、季節的であるか、年を越す場合でもわずか数年しかもたない。ところが、氷河や氷床、凍土中の氷の内部にある所定の水分子は1～10万年あるいはそれ以上の長い間凍ったままのこともあり、東南極氷床の深部に位置する氷は凍ってから100万年に達するものもある。