Lorsque les frimas hivernaux se font sentir, la plupart des plantes souffrent. Constituées majoritairement d'eau, elles sont vulnérables car c'est d'abord l'eau qui se trouve entre les cellules qui gèle. A l'intérieur des cellules, l'eau reste liquide et peut même être en surfusion jusqu'à des températures très basses chez les plantes les plus adaptées au froid. Puis, les cellules se vident progressivement de leur eau qui va aller grossir la glace se trouvant déjà entre les cellules. Quand le temps se réchauffe, la glace fond et les cellules se réhydratent.

Cependant, ce système d'autodéfense des plantes a des limites et n'est pas propre à tous les végétaux . Les plantes annuelles, par exemple, ont les tissus trop fins pour résister à l'attaque du gel. Quand le froid est trop intense, la glace finit par pénétrer dans les cellules dont les parois sont endommagées par les cristaux. Si les températures négatives durent trop longtemps, les cellules ne peuvent plus se réhydrater et la plante finit par mourir.

La pleine terre offre une certaine masse de chaleur aux racines, mais les bourgeons qui affleurent et les plantes en végétation (arums par exemple) restent exposés. Un matelas aéré, de paille,de feuilles très sèches ou de branches de sapins, constitue un bon isolant. Il faut aussi protéger les feuilles des plantes sensibles aux froids avec un tissu géothermique, en les isolant de l'air ambiant.