Blaues Eis entsteht, wenn Schnee auf einen Gletscher fällt, komprimiert wird und Teil des Gletschers wird. Bei der Kompression werden Luftblasen herausgedrückt, sodass sich die Eiskristalle vergrößern. Diese Vergrößerung ist für die blaue Farbe des Eises verantwortlich.
Kleine Mengen von normalem Eis erscheinen weiß, weil sich in ihnen Luftblasen befinden und auch kleine Mengen von Wasser farblos erscheinen. In Gletschern werden durch den Druck die Luftblasen herausgepresst, wodurch die Dichte des entstandenen Eises erhöht wird. Große Mengen Wasser sind blau, da es andere Farben besser absorbiert als Blau. Ein großes Stück komprimiertes Eis, also ein Gletscher, erscheint ebenfalls blau.
Die blaue Farbe wird manchmal fälschlicherweise der Rayleigh-Streuung zugeschrieben, die für die Farbe des Himmels verantwortlich ist. Vielmehr ist Wassereis aus dem gleichen Grund blau, aus dem auch große Mengen flüssigen Wassers blau sind: Es ist das Ergebnis eines Obertons einer Sauerstoff-Wasserstoff-Bindungsstreckung (O-H) im Wasser, die Licht am roten Ende des sichtbaren Spektrums absorbiert. Im Falle von Ozeanen oder Seen wird ein Teil des Lichts, das auf die Wasseroberfläche trifft, direkt zurückreflektiert, aber der größte Teil des Lichts dringt in die Oberfläche ein und interagiert mit ihren Molekülen. Die Wassermoleküle können in verschiedenen Modi schwingen, wenn Licht auf sie trifft. Die roten, orangen, gelben und grünen Wellenlängen des Lichts werden absorbiert, so dass das verbleibende Licht aus den kürzeren Wellenlängen von Blau und Violett besteht. Dies ist der Hauptgrund, warum der Ozean blau ist. Wasser verdankt also seine intrinsische Blaufärbung der selektiven Absorption im roten Teil des sichtbaren Spektrums. Die absorbierten Photonen fördern Übergänge zu hohen Oberton- und Kombinationszuständen der Kernbewegungen des Moleküls, also zu hoch angeregten Schwingungen.
Ein Beispiel für blaues Eis wurde im Januar 2011 im Tasman-Gletscher in Neuseeland beobachtet.