在人体遭遇严寒侵袭时，外周血液循环不良和暴露部位如手、脚、鼻、耳廓等，容易出现冻伤。这些部位会出现皮肤苍白、寒冷、疼痛、麻木等症状，局部表现与烧伤相似，但肿胀一般不明显。根据损伤程度和深度，冻伤可分为四度。
浅层的冻伤，即一度冻伤，局部皮肤会经历从苍白到蓝紫的转变，随后出现红肿、瘙痒、刺痛等症状，大约一周后症状会逐渐消失，表皮脱落，愈合后不留痕迹。
二度冻伤则涉及到全层皮肤的冻伤。局部皮肤红肿、发痒、灼痛，并在24至48小时内出现水泡。若无继发感染，约两到三周后，水泡会干燥脱落，形成黑色干痂。虽然局部可能持久地感到僵硬和疼痛，但不会留下疤痕和痉挛。
三度冻伤影响全层皮肤和皮下组织。皮肤从苍白逐渐变为蓝色，然后转为黑色，感觉消失。冻伤周围组织水肿并伴有水泡，剧烈疼痛和瘙痒。坏死组织脱落后，伤口容易继发感染，愈合缓慢，愈合后可能留下疤痕，影响功能。
四度冻伤则更为严重，涉及到皮肤、皮下组织、肌肉甚至骨骼的冻伤。受伤部位感觉和运动功能完全消失，呈深灰色。与健康组织的交界处出现水肿和水泡。两到三周内，坏死边界明显，可能是干坏疽或湿坏疽。这种情况常留下残疾和功能障碍。
除了局部伤口的坏死组织继发感染外，冻伤患者还可能出现其他并发症。这些并发症包括急性淋巴管炎、淋巴结炎、急性蜂窝织炎、丹毒等。更严重的情况下，可能出现破伤风、气性坏疽和败血症等。还有少数患者可能出现并发性肝炎、心包炎、肾盂肾炎和关节炎等疾病。
当人体在极低的温度下过度停留时，还可能导致全身冻伤。这种情况称为冻僵，虽然较为罕见，但其后果严重。初期会出现精神兴奋、外周血管收缩、血压升高、皮肤苍白、寒冷等症状。随着体温的下降，各种生理功能由兴奋转为抑制，可能出现意识模糊、精神障碍、呼吸和心率减慢、肌肉强直等症状。当体温降至26℃以下时，反应迟钝，甚至可能出现昏迷、血压下降等症状。在严重的情况下，可能发生心室颤动，最终可能导致心跳和呼吸停止。
