冰晶能降温却不结冰，因为它是通过升华吸热实现的。当环境温度比冰晶低几度时，冰晶表面的小水分子会直接变成水蒸气跑掉，这个过程叫升华。就像冰块放饮料里，冰块表面的小冰粒先变成水珠飘走，冰块反而越来越小，周围温度就降下来了。升华需要吸收大量热量，这些热量都从冰晶身上"借"走，所以冰晶自己反而越来越冷，但还没冷到结冰的程度。

升华吸热是关键原因。实验数据显示，每克冰升华需要2260焦耳热量，而冰融化成水才334焦耳。冰晶表面积越大，升华越快。比如同样1克冰，切成1毫米立方体升华要12分钟，磨成粉末只要3分钟。当冰晶表面积增大到原来的8倍（边长减半），升华速度提升4倍。低温环境下，冰晶表面每平方厘米每分钟能升华0.2克水蒸气，带走的热量足够让周围温度下降0.5℃。但因为升华吸热，冰晶温度反而降到-15℃以下，低于周围环境自然就不会结冰。