Phong hóa đóng băng, còn được gọi là phong hóa băng giá, là do nước đi sâu vào các vết nứt trên mặt đá, mở rộng khi nó đóng băng và sau đó đi sâu hơn vào đá khi nó tan chảy. Theo thời gian, quá trình này có thể làm cho những khối đá lớn rời khỏi mặt đá và khiến các mảnh vỡ rơi xuống dốc thành những đống lưới chắn lớn.
Phong hóa sương giá hiệu quả nhất trong môi trường ẩm ướt, nơi nhiệt độ thường xuyên dao động gần với điểm đóng băng của nước. Môi trường ẩm ướt tạo cơ hội cho nước lỏng hoạt động thành các vết nứt và khuyết điểm siêu nhỏ trên mặt đá. Môi trường lạnh sẽ thúc đẩy sự hình thành của các tinh thể băng gây áp lực lên tất cả các mặt của vết nứt và buộc khe hở rộng hơn. Nếu nhiệt độ có xu hướng dao động trên và dưới 0 độ C, nước có cơ hội lặp lại chu kỳ nhiều lần, thấm sâu hơn với mỗi chu kỳ đóng băng-tan băng và mở rộng vết nứt giống như một cái nêm bị đẩy ngày càng sâu hơn.
Trái ngược với đá bị phong hóa bởi nước chảy, đá phong hóa băng giá thường vỡ thành các mảnh sắc nhọn, có góc cạnh. Đôi khi những mảnh vỡ này có kích thước đáng kể và vỡ ra nhiều hơn khi chúng rơi khỏi mặt đá sống.
