当水温低于 0℃（淡水环境）或接近冰点（海水因盐度高，冰点约 - 1.8℃）时，鱼体内的水分可能结冰，这是低温最直接的致命威胁：
• **细胞外结冰**：若降温速度较慢，细胞外的水分先形成冰晶，会导致细胞内的水分因渗透压差异大量渗出，造成细胞脱水、皱缩，最终失去功能（如鳃细胞脱水会直接影响氧气交换）。
• **细胞内结冰**：若降温速度极快（如突然遭遇冰点以下水温），细胞内的水分会直接结冰，冰晶的尖锐结构会刺穿细胞膜、细胞器（如线粒体、细胞核），导致细胞破裂、死亡。
• 即使未完全结冰，低温也会破坏细胞膜的流动性（细胞膜由脂质构成，低温会使其从 “液态” 变为 “固态”），影响物质运输（如营养吸收、废物排出），进一步加剧细胞损伤。
对此，部分鱼类的对策：[[鱼类细胞抗冻机制]]