De vorming en aangroei van natuurijs is een uiterst ingewikkeld proces dat van verscheidene factoren afhangt. Niet alleen de temperatuur, maar ook wind, bewolking en vochtigheid zijn van grote invloed. Ook de stroomsnelheid, diepte en ligging van het water spelen een belangrijke rol.
Op stilstaand water vormt zich uiteraard eerder ijs dan in een stromende rivier, maar naarmate de waterplas dieper is duurt het langer voordat ijsvorming optreedt. Onder bruggen gaat de ijsvorming langzamer omdat de uitstraling daar minder sterk is net als onder een wolkendek. Bewolking tempert ‘s nachts de afkoeling, maar beschermt het ijs overdag tegen de warmte van de zon. Is de lucht echter droog dan is ook de verdamping groot waardoor veel warmte aan het water wordt onttrokken. Onder die omstandigheden zal het ijs ook bij een luchttemperatuur van iets boven het vriespunt aangroeien. In vochtiger lucht is dat niet het geval en zal bij temperaturen net boven nul water op het ijs komen te staan.
Wind zal het bevriezingsproces in de regel versnellen, omdat de warmte die vrijkomt bij bevriezing dan snel wordt afgevoerd. Waait het echter hard dan wordt de bevriezing juist vertraagd, omdat het water dan goed mengt en het warme bodemwater omhoog komt. Zo blijven de voor schaatsers zo verraderlijke wakken bestaan, die tijdens een winderige vorstperiode dagenlang open kunnen blijven. Onder een laag sneeuw groeit het ijs in 
de regel minder snel aan. Het gewicht van de sneeuw kan het ijs onder water duwen. Vooral verse sneeuw is bovendien een slechte warmtegeleider, waardoor het ondergesneeuwde ijs nauwelijks warmte verliest en bevriezing wordt tegengegaan. In ideale omstandigheden, als het dus matig vriest en als er geen onderstroom is, kan het ijs 1 tot 1,5 cm per nacht aangroeien.
Niet enkel de dikte maar ook de kwaliteit van het ijs bepaalt de draagkracht. Zo kan een ingesloten luchtbel roet in het eten strooien. Doorgaans wordt ervan uitgegaan dat een ijslaag van 6cm een mens kan dragen. Maar om enkele enthousiastelingen in groep te laten schaatsen, is een ijsdikte van minstens 7 à 8 cm vereist. Een Elfstedentocht gaat pas door bij een ijsdikte van 15 cm. Een ijsdikte van 35 cm kan zelfs een tractor dragen.