1、水结冰需要温度小于等于0摄氏度。在水中有冻结核，有了冻结核，乱动着的水分子才能按冰的晶体结构排列起来。还需要水中含有一些小微粒，作为水分子刚开始结冰时的附着物，水中含有的这种小微粒又叫晶核。
2、自然界中结冰现象
（1）河下结冰
河下结冰是由于4度的水密度最大，温度下降时先达到4度的水沉到河底，温度较低的水处于河面。所以河面最先结冰。但温度较低或河较浅会出现河底结冰现象。冰原的厚度取决于低温作用的时间。
（2）全河封冻
当河水温度降至0°c并略呈过冷却时,河水表面和水内迅即出现冰象，经过淌凌，达到全河封冻。春季当太阳辐射增强,气温高于0°c时，河冰迅速融化，经过淌凌，直全河解冻，冰情终止。自古人们就取河冰消暑和储存食品，利用河冰作为渡桥，方便交通。
（3）冰雹
当地表的水被太阳曝晒汽化，然后上升到了空中，许许多多的水蒸气在一起，凝聚成云，此时相对湿度为100%，当遇到冷空气则液化，以空气中的尘埃为凝结核，形成雨滴（热带雨）或冰晶（中纬度雨），越来越大，当气温降到一定程度时，空气的水汽过饱和，于是就下雨了，要是遇到冷空气而没有凝结核，水蒸气就凝结成冰或雪，就是下雪了，如果温度急剧下降，就会结成较大的冰团，也就是冰雹。