Il ghiaccio blu si verifica quando la neve cade su un ghiacciaio, viene compressa e diventa parte del ghiacciaio. Durante la compressione, le bolle d’aria vengono schiacciate fuori, quindi i cristalli di ghiaccio si ingrandiscono. Questo allargamento è responsabile del colore blu del ghiaccio.
Piccole quantità di ghiaccio regolare sembrano essere bianche a causa delle bolle d’aria al loro interno e anche perché piccole quantità di acqua sembrano essere incolore. Nei ghiacciai, la pressione fa sì che le bolle d’aria vengano schiacciate fuori, aumentando la densità del ghiaccio creato. Grandi quantità d’acqua sono blu, poiché assorbono altri colori in modo più efficiente del blu. Un grande pezzo di ghiaccio compresso, o un ghiacciaio, appare analogamente blu.
Il colore blu è a volte erroneamente attribuito allo scattering di Rayleigh, che è responsabile del colore del cielo. Piuttosto, il ghiaccio d’acqua è blu per la stessa ragione per cui grandi quantità di acqua liquida sono blu: è il risultato di un sovratono di un tratto di legame ossigeno-idrogeno (O-H) nell’acqua, che assorbe la luce all’estremità rossa dello spettro visibile. Nel caso degli oceani o dei laghi, una parte della luce che colpisce la superficie dell’acqua viene riflessa direttamente, ma la maggior parte penetra la superficie, interagendo con le sue molecole. La molecola dell’acqua può vibrare in modi diversi quando la luce la colpisce. Le lunghezze d’onda rosse, arancioni, gialle e verdi della luce vengono assorbite e la luce rimanente è composta dalle lunghezze d’onda più corte del blu e del viola. Questa è la ragione principale per cui l’oceano è blu. Quindi, l’acqua deve il suo blu intrinseco all’assorbimento selettivo nella parte rossa del suo spettro visibile. I fotoni assorbiti promuovono le transizioni ad alti stati di sovratono e di combinazione dei moti nucleari della molecola, cioè a vibrazioni altamente eccitate.
Un esempio di ghiaccio blu è stato osservato nel ghiacciaio Tasman, in Nuova Zelanda, nel gennaio 2011.