冰冻圈指地球表层连续分布并具有一定厚度的负温圈层，又称冰雪圈、冰圈或冷圈。冰冻圈内的水体处于自然冻结状态。自然界的地表水和其他物质混合而成的冻结体也属于冰冻圈的范畴。冰冻圈的组成包括冰川（含冰盖和冰帽）、河冰、湖冰、积雪、冰架、冰山、海冰，以及多年冻土和季节冻土。大气圈内的雪花、冰晶、冰雹、霰等固态水也是冰冻圈的组成部分。由于冰雪的高反照率和相变潜热以及巨大的冰储量，冰冻圈在地球气候系统中发挥着极为重要的作用。冰冻圈变化具体表现为冰盖变化、海冰变化、冰川退缩和冻土变化。

政府间气候变化专业委员会（IPCC）第五次评估报告指出：近20年（1992～2012）格陵兰冰盖和南极冰盖的冰储量将一直减少。其中，1992～2001年，格陵兰冰盖的冰储量每年约减少340[-60～740]亿吨（方括号表示估计值的90%不确定性区间），南极冰盖的冰储量每年约减少300[-370～970]亿吨；而2002年以来，格陵兰和南极冰盖冰储量减少速度更是明显加快，每年大约分别减少2150[1570～2740]亿吨和1470[720～2210]亿吨。在冰川变化方面，全球山地冰川均呈普遍退缩趋势。其中1971～2009年，全球山地冰川平均每年约减少2260[910～3610]亿吨的冰量。在海冰变化方面，北极海冰范围呈明显缩小趋势，特别是1979～2012年，北极海冰范围平均每10年就缩小3.5%～4.1%。其中以夏季缩小尤为明显，每10年缩小速率达9.4%～13.6%。然而，同期南极海冰分布范围却以每10年1.2%～1.8%的速率在扩大，但在总体扩大的同时，也存在显著的空间差异，即有些区域在增大，有些区域却在缩小。

20世纪中叶以来，北半球积雪面积呈缩小趋势。1967～2012年，北半球3月、4月份积雪面积缩小速率为每10年1.6% [0.8%～2.4%]，6月份积雪面积缩小速率最大，达到每10年11.7%[8.8%～14.6%]。80年代初以来，北半球大多数地区多年冻土层上限的温度持续升高。80年代初至2010年，阿拉斯加北部多年冻土层上限升温达3℃，1971～2010年俄罗斯欧洲北部多年冻土层上限的温度也升高了2℃，青藏高原多年冻土层上限温度以每10年约0.3℃的幅度升高；同时，多年冻土活动层增厚，分布范围大幅缩小。

IPCC第五次评估报告还指出：未来随着全球气候进一步变暖，北极海冰将持续消融，全球冰川储量和北半球春季积雪面积以及多年冻土分布范围也将减小（见图）。预估结果表明，至21世纪末，在1986～2005年的基础上，9月份的北极海冰分布范围将减少43%～4%，2月份将减少8%～34%；全球冰川储量将减少15%～85%；北半球春季积雪面积将减少7%～25%；北半球高纬地区近地表（上层3.5米）多年冻土分布范围将减少37%～81%。

北极冰川逐渐退缩