Blauw ijs ontstaat wanneer sneeuw op een gletsjer valt, wordt samengeperst en deel gaat uitmaken van de gletsjer. Tijdens het samendrukken worden luchtbellen eruit geperst, waardoor de ijskristallen groter worden. Deze vergroting is verantwoordelijk voor de blauwe kleur van het ijs.
Kleine hoeveelheden gewoon ijs lijken wit door de luchtbelletjes die erin zitten en ook omdat kleine hoeveelheden water kleurloos lijken. In gletsjers worden de luchtbelletjes door de druk naar buiten geperst, waardoor de dichtheid van het ijs toeneemt. Grote hoeveelheden water zijn blauw, omdat het andere kleuren efficiënter absorbeert dan blauw. Een groot stuk samengeperst ijs, of een gletsjer, ziet er eveneens blauw uit.
De blauwe kleur wordt soms ten onrechte toegeschreven aan Rayleigh-verstrooiing, die verantwoordelijk is voor de kleur van de lucht. Waterijs is blauw om dezelfde reden dat grote hoeveelheden vloeibaar water blauw zijn: het is het resultaat van een boventoon van een rek van de zuurstof-waterstof (O-H) binding in water, dat licht absorbeert aan het rode eind van het zichtbare spectrum. In het geval van oceanen of meren wordt een deel van het licht dat het wateroppervlak raakt direct teruggekaatst, maar het meeste licht dringt het oppervlak binnen en heeft een wisselwerking met de moleculen. De watermolecule kan op verschillende manieren trillen wanneer er licht op valt. De rode, oranje, gele en groene golflengten van het licht worden geabsorbeerd, zodat het overblijvende licht bestaat uit de kortere golflengten blauw en violet. Dit is de belangrijkste reden waarom de oceaan blauw is. Water dankt zijn intrinsieke blauwheid dus aan de selectieve absorptie in het rode deel van het zichtbare spectrum. De geabsorbeerde fotonen bevorderen overgangen naar hoge boventoon- en combinatietoestanden van de kernbewegingen van het molecuul, d.w.z. naar sterk geëxciteerde trillingen.
Een voorbeeld van blauw ijs is waargenomen in de Tasman-gletsjer in Nieuw-Zeeland in januari 2011.