Odmrożenie jest to uszkodzenie ciała w skutek działania niskich temperatur, w wyniku którego temperatura tkanek spada poniżej 0ºC. Powstałe w ten sposób kryształki lodu uszkadzają strukturę komórek wywołując mikrozatorowość. Proces ulega przyspieszeniu, gdy tkanki kontaktują się z dobrymi przewodnikami ciepła, jak metale, woda czy gazy. Najczęściej odmrożeniu ulegają nieosłonięte części ciała takie jak: nos, uszy, palce. Powstanie i stopień ciężkości odmrożeń zależą od temperatury, wilgotności powietrza, prędkości wiatru, powierzchni skóry, czasu działania zimna.
Temperatura tkanek poniżej 10ºC wywołuje stan znieczulenia. Z obkurczonych komórek nabłonkowych odpływa osocze, co powoduje obkurczenie krążenia włośniczkowego, a po ustaniu dopływu ciepła następuje krystalizacja. Kryształki lodu tworzą się pozakomórkowo pobierając wodę z wnętrza komórek, co doprowadza do ich odwodnienia, hiperosmolalności zapaści i śmierci. Przy głębokich odmrożeniach zahamowanie krążenia włośniczkowego rozprzestrzenia się na żyłki i tętniczki, pozbawiając tkanki zaopatrzenia w tlen i produkty odżywcze co powoduje otwarcie połączeń tętniczo – żylnych i ominięcie zamrożonych tkanek co powoduję całkowite niedotlenienie i martwicę

Uszkodzenia skóry i leżących pod nią tkanek, które wywołało działanie niskich temperatur, nazywane są odmrożeniami. Najbardziej narażone na odmrożenia są palce nóg i rąk, nos, uszy i policzki.