Ziemia zamarza, gdy jej temperatura osiąga zero stopni Celsjusza, czyli 32 stopnie Fahrenheita. Zwykle grunt jest uważany za zamrożony, gdy zamarza cała wilgoć pomiędzy kamieniami, glebą i osadem. Zamrażanie wilgoci jest jednak tylko wskaźnikiem, a zamrożone podłoże jest ostatecznie określane wyłącznie na podstawie temperatury.
Zamarznięta ziemia może być znaleziona na całej Ziemi i może być sezonowo zamarznięta ziemia lub wieczna zmarzlina. Sezonowo zamarznięta ziemia to ziemia, która zamarza w zimie i topi się latem. Większość ziemi nad równikiem jest sezonowo zamarznięta. Wieczna zmarzlina to ziemia, która pozostaje poniżej zera przez 2 lata lub dłużej i jest najczęściej spotykana na Alasce iw północnej części Kanady.
