Wetten van de fysica. Als er voldoende warmte wordt onttrokken aan het wateroppervlak om het onder nul te krijgen vormt zich ijs. Dat kan door uitstraling (onbewolkte heldere lucht), verdamping (droge lucht en wind) of warmte-afvoer via koude vorstlucht boven het wateroppervlak. Vertraging van het afkoelingsproces kan optreden door wind waardoor oppervlaktewater wordt gemengd met dieper liggend water met een hogere temperatuur.