当物体表面温度很低，而物体表面附近空气温度比较高，在空气和物体表面之间有温度差，如果物体表面与空气之间的温度差主要是由物体表面辐射冷却造成的，则在较暖的空气和较冷的物体表面相接触时空气就会冷却，达到水汽过饱和的时候多余的水汽就会析出。如果温度在0℃以下，则多余的水汽就在物体表面上凝华为霜。

霜是水汽（也就是气态的水）在温度很低时，一种凝华现象，跟雪很类似。严寒的冬天清晨，户外植物上通常会结霜，这是因为夜间植物散热的慢、地表的温度又特别低、水汽散发不快，还聚集在植物表面时就结冻了，因此形成霜。科学上，霜是由冰晶组成，和露的出现过程是雷同的，都是空气中的相对湿度到达100%时，水分从空气中析出的现象，它们的差别只在于露点（水汽液化成露的温度）高于冰点，而霜点（水汽凝华成霜的温度）低于冰点，因此只有近地表的温度低于摄氏零度时，才会结霜。