海水結凍的過程比淡水更為複雜，主要是因為海水的冰點低於淡水，並且隨著鹽度的增加而降低。當海水錶面趨向於結冰溫度時，其密度會增加，導致表層海水下沉，引起水的垂直對流和混合。在這個過程中，表層水開始結冰，析出鹽類，使得鄰近水層的鹽度增大，進而降低附近海水的冰點。因此，海洋需要混合均勻，從表層到海底各深度的水溫接近冰點時，海面才會凝固結冰。
海水結冰需要滿足以下三個條件：
氣溫比水溫低，水中的熱量大量散失。
相對於水開始結冰時的溫度，已有少量的過冷卻現象。
水中有懸浮微粒、雪花等雜質凝結核，有助於冰晶的形成。
只有在寒潮頻繁爆發，空氣較長時間處於低溫的情況下，海水才會出現結冰現象。而淡水在4℃左右時密度最大，水溫降到0℃以下即可結冰。因此，海水結凍的條件比淡水更為嚴格，需要更低的溫度和特定的環境條件。