Кріолітология - наука географічна і геологічна, вона вивчає процес і результат взаємодії води з мінеральним субстратом і газами в промерзають, мерзлих і протавали товщах порід, де вода відчуває фазові перетворення. Кріолітология розглядає воду в газоподібному, рідкому і твердому фазі - у вигляді льоду. Лід - основний компонент мерзлої породи - вельми малостійкі мінерал в верхніх горизонтах земної кори. Його існування цілком залежить від теплообміну в системах: атмосфера - літосфера, атмосфера - гідросфера, гідросфера - літосфера, які контролюються фізико-географічними факторами (рельєфом, рослинністю, сніговим покривом, гідрологічними параметрами морської акваторії та ін.).
У Кріолітология вивчаються криогенні процеси і явища в мерзлих товщах, які обумовлені багаторічним, сезонним і добовим промерзаніем- протаивания. Кріолітология розглядає промерзання як особливий породообразующий процес, накладений на вже накопичену товщу відкладень або на щойно випав осад, або супроводжуючий осадконакопление. Кріолітология досліджує різноманіття ґрунтових товщ, які зазнали вплив промерзання і протаивания, утворює особливі їх кріогенетіческіе тіпи.Кріолітологія враховує геоморфологическое дію промерзання і протаивания як геологічний процес, який створює специфічні криогенні форми мезо- і мікрорельєфу.
У кріолітосфере Землі законсервовані величезні маси води. В історії розвитку кріолітосфери водаізималась з кругообігу - частина вод атмосфери, гідросфери і літосфери консервувала у вигляді підземних льодів при зниженнях рівня Світового океану, великих регресії моря і збільшенні площі суші, похолодання клімату. При цьому розширювалася площа криолитозони і збільшувалася потужність кріолітосфери.
Об'єктом Кріолітология є не всякі природні льоди кріосфери, а лише ті з них, які утворили льодистий мерзлий грунт в земній корі або ті, які виникли на земній або водної поверхні, але потім були поховані опадами. Так, лід непохованих льодовиків і сніжний покрив є предметом гляціології, а лід глетчерний чи іншої поверхневий, який опинився пізніше похованим в ґрунтовій товщі, вже в якості гірської породи розглядається як об'єкт Кріолітология. Об'єктом кріолітологіческого вивчення є основні компоненти кріолітосфери - товщі мерзлих і охолоджених грунтів, внутрігрунтового льоди і льодоподібною газогідратні поклади.
Лід формується також і при накопиченні газових гідратів в мерзлих породах. Газогідрати утворюються в процесі криогенного перетворення товщ і є окремим компонентом кріолітосфери, що виникає не тільки при глобальному екзогенному охолодженні верхніх шарів земної кори, але і при локальних проявах ендогенних процесів формування газових покладів.
Кріолітология вивчає той обсяг літосфери, в якому її компоненти мають кріогенне походження і складаються з кріолітогенних тел, супідрядних один одному: кріогенна товща з горизонтами мерзлих (з текстурообразующімі льодами) і охолоджених порід, залежеобразующіе льоди, льодисті газогідрати, кріопегі. З них составленитрі кріогенетіческіх класу мерзлих товщ (сінкріогенний, епікріогенний, кріогенетіческі неоднорідний).
Кріолітология вивчає не тільки товщі гірських порід, а й процеси їх накопичення і промерзання, і явища, що відбуваються в кріолітосфере і на її поверхні. У цій частині літосфери з негативними температурами укладені, крім пухких і скельних мерзлих порід з кріогенними текстурами, ще й скельні породи без породоутворюючих льодів, і засолені пухкі породи без льоду або з льодом у вигляді окремих кристалів, їх агрегатів і масивів. Найбільш складний об'єкт вивчення - залежеобразующіе льоди і мерзлі льодисті товщі гірських порід, що складаються з мінерального і органічного речовини, текстурообразующего льоду і незамерзаючих води (зв'язаної і вільної мінералізованою), їх генезис, склад, просторово-часова динаміка накопичення опадів і промерзання.