在天然条件下，地表物质常常是粗细混杂的。由于石块和土的导热性能不同，因此冻结速度也各不一样。碎石导热率大，就会先冻结，水就会向石块附近迁移并在其附近形成冰，水形成冰后体积就会膨胀，使碎石产生移动，这样粗的物质和细的物质就会产生分离，这种现象科学家们称之为冻融分选作用，因为它就象筛子一样将不同的物质分离。

在平缓而又粗细混杂的地表层，经冻融分选作用，泥土和小的岩屑集中在中间，岩块就会被排挤到周边，呈多边形或近圆形，好像有人有意识的将石头成一圈，这种冻土地貌叫作石环。

形成石环的地段一定要岩石块和泥土粗细混杂，并且还要求有充足的水分，气温在零度上下波动的持续时间要长一些。只有这样夹杂在泥土中的石块才会被挤出来。

石环常见于离河滩不远的平地或河流出山口，因为这里具备石环形成的条件.