Las capas de hielo polar actuales son relativamente jóvenes en términos geológicos.
La capa de hielo antártica se formó primero como una pequeña capa de hielo (quizás varias) a principios del Oligoceno, pero retrocedió y avanzó muchas veces hasta el Plioceno, cuando llegó a ocupar casi toda la Antártida.
La capa de hielo de Groenlandia no se desarrolló en absoluto hasta finales del Plioceno, pero aparentemente se desarrolló muy rápidamente con la primera glaciación continental.
El término indlandsis se aplicó inicialmente a las zonas cubiertas por hielos permanentes de Groenlandia, Islandia y los archipiélagos árticos.
En primer lugar, se produce por isostasia una lenta elevación del territorio que ha estado bajo el hielo, y se presentan formaciones geofísicas características: escudos —extensas planicies y llanuras debidas a la fuerte erosión que causa la capa de hielo al avanzar y retroceder—.
Esto se aprecia especialmente en el hemisferio norte, en donde destacan el Escudo Canadiense y el Escudo Báltico, lagos glaciares, colinas morrénicas (especialmente drumlins), valles de origen glaciar, fiordos, firths, rías, gigantescos cantos rodados y —como ocurre en la Patagonia argentina— picachos aislados (antiguos nunataks) llamados chihuidos.
Este desequilibrio aumenta el esfuerzo cortante en un glaciar hasta que comienza a fluir.
[5] Dado que el hielo puede fluir más rápidamente allí donde es más grueso, la tasa de erosión inducida por los glaciares es directamente proporcional al espesor del hielo suprayacente.
[6] Esto explica, por ejemplo, el profundo perfil de los fiordos, que pueden alcanzar un kilómetro de profundidad a medida que el hielo se dirige topográficamente hacia ellos.
También hace que las capas de hielo sean más sensibles a los cambios climáticos y oceánicos.
El esfuerzo cortante basal es función de tres factores: la temperatura, la rugosidad y la suavidad del lecho.
[10] La suavidad del lecho puede variar en el espacio o el tiempo y cambia dramáticamente de un glaciar a otro.
[10] Además, la rugosidad del lecho también puede actuar para retardar el movimiento de los glaciares.
La alta presión del fluido proporciona una fuerza de flotación hacia arriba sobre el glaciar, reduciendo la fricción en su base.
es decir, todo el peso del hielo lo soporta el agua subyacente y el glaciar está a flote.
Sin embargo, en palabras del IPCC, "los procesos dinámicos relacionados con el flujo de hielo no incluidos en los actuales modelos pero sugeridos por las observaciones recientes podrían aumentar la vulnerabilidad de las capas de hielo al calentamiento, incrementando la futura subida del nivel del mar.
La comprensión de estos procesos es limitada y no hay consenso sobre su magnitud".
En 2018, los científicos descubrieron canales entre las capas de hielo de la Antártida Oriental y Occidental que podrían permitir que el hielo derretido fluya más rápidamente hacia el mar.