极地海面之上的空气温度会低于-20摄氏度，但海水只有-1.9摄氏度。当海面气温过低时，海水就会开始结冰，导致其中的盐分析出，进而冰块周围的海水盐度就会随之增加。这些高盐度的海水，有两个特质：冰点低，密度大，在冰块周围温度降到普通海水的冰点以下时仍不结冰，又因为密度大的原因不断下沉，使下方的海水温度也随之降到冰点以下，从而凝固成海绵状的冰，它们会使接触到的新鲜海水冻结，这个过程不断向海底延伸，从而形成了死亡冰柱。

由于冰柱的冷能主要来自海面的低温，所以当海面回暖后，冰柱也逐渐融化至消失。这些巨大冰柱的生长速度大概是每小时30厘米，虽然会冻死部分海底生物，但整体过程并没有我们想象的那么迅速，只有一小部分移动速度较慢的生物才会遭殃。不过死亡冰柱会威胁到正常潜水航行的潜水器，尤其是在布雷区，水雷接触到冰柱会引起爆炸。

有观点称，“死亡冰柱”造成海水脱盐的状态其实更接近于早期生命诞生的适宜条件，并且这个过程还产生了很多化合物，为生命的生存和进化也起到了促进作用，在2亿年前曾是地球生命起源的摇篮。