Il freddo può provocare un danno ai tessuti biologici. Infatti esso induce vasocostrizione (riduzione del diametro degli sfinteri precapillari), con minor afflusso di sangue (nutrienti ed ossigeno) e rallentamento della velocità delle reazioni chimiche e quindi del metabolismo cellulare.
Se l'esposizione al freddo permane a lungo, si può avere una sofferenza tissutale. I tessuti "sofferenti" liberano ioni e molecole che, oltre a essere indice di sofferenza tissutale, hanno azione vasodilatatrice.
Il risultato è un aumento del diametro degli sfinteri, con maggior afflusso di sangue. Inoltre, fra i tessuti "sofferenti" per il rallentamento delle reazioni chimiche ed il minor apporto di nutrienti, vi sono anche gli stessi sfinteri precapillari che regolano la quantità di sangue che arriva alle cellule. Gli sfinteri "sofferenti" diventano così meno capaci di sostenere l'aumentato tono vasocostrittorio indotto dal freddo, e si dilatano.
Alcune delle sostanze liberate, infine, possono stimolare le piccole terminazioni nervose che raccolgono informazioni nocicettive (dolorose), per cui la parte interessata può essere dolente o anche solo ipersensibile al tatto.