Mikrostruktur
Kristallstruktur
Die Mikrostruktur des Eises hängt stark von seiner Entstehungsgeschichte ab. Dabei unterscheidet man grob zwischen körnigem Eis, das in stark bewegtem Wasser entsteht und säuligem Eis, das sich in ruhigem Wasser bildet. Durch die Bewegung des Wassers durch Wind und Wellen entstehen kleine, runde Kristalle. Dagegen wachsen Eiskristalle unter ruhigen Bedingungen ungestört weiter und bilden so langgestreckte, nadelförmige Formen aus. Zwischen diesen beiden extremen Formen sind auch Mischformen möglich. In der Regel schließt sich an eine mehrere Zentimeter starke Körncheneisschicht eine dickere Säuleneisschicht an. Sichtbar gemacht wird die Kristallstruktur, indem man polarisiertes Licht durch eine Eisplatte scheinen läßt, die nur den Bruchteil eines Millimeters dünn ist.
Laugenkanäle
Wenn Meerwasser gefriert so besteht das Kristallgitter des festen Eises nur aus Wassermolekülen - die Salze können nicht in das Gitter eingebaut werden. So bleiben die Salze in der flüssigen Phase zurück, dadurch steigt der Salzgehalt und der Gefrierpunkt erniedrigt sich. Es kann also nur soviel Wasser gefrieren, bis der Gefrierpunkt der Salzlauge der Temperatur des Eises entspricht. Ein Teil dieser Lauge sinkt aufgrund seiner höheren Dichte schon während der Eisbildung in die Tiefe, doch ein Teil verbleibt im Eis und bildet dort die sogenannten Laugenkanäle. Diese Kanäle haben im Mittel einen Durchmesser von wenigen 100 Mikrometern, können jedoch auch bis zu einem Zentimeter groß werden. Das Bild zeigt eine rasterelektronenmikroskopische Aufnahme eines Kunststoffausgusses des Laugenkanalsystems von säuligem Eis.
Eisalgen
Das Laugenkanalsystem des Meereises ist der grundlegende Unterschied zum Süßwassereis. Diese Laugenkanälchen stellen in dem sonst soliden Eis einen Lebensraum für mikroskopisch kleine Lebewesen dar. Es sind vor allem Algen, und hier besonders Kieselalgen, die es geschafft haben, sich an die Bedingungen im Meereis anzupassen. Dabei gelingt es den meist stäbchenförmigen, nur wenige Mikrometer großen Algen sich so stark zu vermehren, daß sich das Eis braun färbt, eine Mischfarbe ihrer roten, gelben und grünen Photosynthese- Pigmente. Am häufigsten ist diese Braunfärbung an der Unterseite des Eises, da hier das Laugenkanalsystem noch mit dem Meerwasser in Verbindung steht und somit Nährstoffe nachgeliefert werden können, die die Algen zum Wachstum benötigen.