在寒冷气候条件下，土壤或岩层中冻结的冰在白天融化，晚上冻结，或者夏季融化，冬季冻结。这种融化、冻结的过程称为冻融作用。它主要见于冰川作用区、高山区和冻土区。冻融作用使岩石遭受破坏，松散沉积物受到挠动与再分选，从而形成各种冻土地貌。 随着季节的交替，冻融作用会反复发生。在此过程中，细小土粒和矿物的微裂隙中的水膜的楔开压力也随着发生变化，从而导致细小土粒和矿物的破坏，使粒径变小，这种作用称为冷生水化风化。它不同于通常所说的寒冻风化。后者是由岩石大裂隙和空隙中冰的楔开压力产生的。在非冻土区，石英的最终风化粒径比长石大。但在冻土区，由于冷生水化风化，石英的最终风化粒径(0.05～ 0.01毫米)比长石的最终风化粒径（0.1～0.05毫米）为小。反复冻融时发生的另一种物理－化学作用，是胶体和粘粒凝聚成微集合体，使土的粒径增大。上述两种不同方向的作用形成一个相同的结果，使遭受反复冻融作用的岩土的粉粒含量大为增加。同时，形成一系列特殊的冷生地貌，即冰缘地貌。冻融作用有冻融风化,冻融扰动和冻融泥流等三种表现形式.

冻融风化是指土层或岩层裂缝中的水,在冬季或夜晚温度下降发生冻结时把岩石涨裂,并因冻结膨胀产生压力而把裂缝附近的岩石压碎成块石和更细的物质,它是冻土区一种最普遍的冻融作用形式.

冻融扰动是指在多年冻土活动层内发生的,因受冻涨挤压而引起的一种土层结构的塑性变形现象。

冻融泥流是指冻土层上部解冻时，融化的水使松散土层达到饱和状态，这种饱含水的土乘因具有可塑性，在中立作用下发生沿斜坡蠕动的现象。