Длительное пребывание трупа в условиях отрицательной температуры приводит к его глубокому промерзанию. Полное замерзание мозга, как полужидкой субстанции, вызывает его расширение. Под действием расширения часто возникают растрескивания черепа. Такие посмертные повреждения ошибочно могут быть приняты за прижизненные.

При исследовании крови трупов лиц, погибших от переохлаждения в состоянии сильного алкогольного опьянения, может быть определено количество этилового алкоголя, не соответствующее количеству употребленного, а значительно меньшее. Это обусловлено повышенной переработкой алкоголя организмом для поддержания внутренней температуры. Для определения степени опьянения человека непосредственно перед замерзанием более достоверные показатели дает исследование мочи на алкоголь.

При пониженной температуре необратимые изменения в головном мозге наступают не через 5—6 минут после смерти, а несколько позднее — через 10—20 минут, иногда и позже. Поэтому человек, обнаруженный в состоянии переохлаждения, может быть возвращен к жизни правильными реанимационными мероприятиями. Об этом следует помнить по прибытии на место происшествия и принять меры к оказанию помощи.

Местное действие холодового фактора приводит к образованию отморожений. Выделяют четыре степени отморожения. При первой отмечаются отек кожи и багровая окраска, заживление наступает на 5—8-й день, в дальнейшем сохраняется повышенная чувствительность данного места на коже к воздействию холода. При второй степени отморожения образуются кровянистые пузыри с отеком и гиперемией вокруг, заживление наступает на 15—25-й день без образования рубцов, длительно сохраняется повышенная чувствительность к воздействию холода на место отморожения. При третьей степени наблюдаются некроз (отмирание) кожи с развитием пограничного воспаления, отмороженные ткани со временем отторгаются, на местах повреждений остаются рубцовые изменения. При отморожении четвертой степени развивается глубокий некроз, захватывающий костную ткань, в дальнейшем происходит отторжение поврежденных тканей, омертвевшие части тела ампутируются.

Несмертельная холодовая травма очень часто приводит к стойкой утрате трудоспособности.