Измръзването се дължи на продължително излагане на кожата на студ и след декомпенсация на терморегулаторните механизми на организма. Фактори, които допринасят за настъпването му са силният вятър, влагата, както и носенето на тесни дрехи и обувки. Не без значение е тютюнопушенето, което води до смущения на кръвообращението, особено при дългогодишна употреба.
Преди измръзването е било по-характерно за военно време, като е достигало дори епидемични размери. Но в днешни дни, то е най-често при лицата, упражняващи зимни спортове.
Предразполагащи фактори са чувствителност към ниски температури и дълги престои на открито. При някои заболявания като диабет и атеросклероза, случаите на измръзвания са по-чести. При наркомани, алкохолици и психично болни също е по-висок процентът на случаи с измръзване.
Под влиянието на студа се отделят някои вещества в кръвта, които водят до зачервяване на кожата и получаването на оток. По-късно кръвта започва да се сгъстява и води до микротромби (запушвания на малки съдове). Това по-късно води до некроза на тъканта в тези области, които се кръвоснабдяват от съответните съдове.