海水が凍りはじめると，海水内に針状の氷の結晶（氷晶）が漂う。これはフラジルアイス（fragile ice）とも呼ばれる。このフラジルアイスは浮力により海面に浮上して溜まる。フラジルアイスが溜まってくるとドロドロになり（グリースアイス），さらに冷やされると徐々に固体状の氷の塊になる（ニラス）。さらに成長すると，割れ目がなくなり，一枚の板氷になる。その途中で，波の影響によって氷の塊がお互いにぶつかり合うと，蓮の葉氷（パンケーキアイスともいう）を形成することがある。
冷たい空気は氷の表面から熱を奪い，海氷の下方への成長を促進する。嵐など荒れた状況では海氷が割れ，氷と氷が重なり合い，巨大な氷の塊になることもある。このような現象はオホーツク海でもしばしば起きることが知られており，海氷の厚さが20 メートルを超えることもある。
