冻土是指温度低于0℃并含有冰的土壤和岩石，地下水为冻土发育提供了水分条件。冻土可分为多年冻土和季节性冻土。多年冻土分为上下两层，上层为暖季融化、寒季冻结的活动层，下层为多年冻结层（又称永冻层）；季节性冻土则只有活动层，在暖季全部消融。

第四纪以来，祁连山大幅隆起，冻土发育。下图为祁连山木里河某段河谷，地表年均温约-0.5℃～-1.76℃。除河床及近岸区为季节性冻土外，其他区域为多年冻土。河谷平原多松散堆积物且厚度较大，其多年冻结层之下有常年存在液态地下水。