La esencia de la Antártida es la cubierta de hielo glacial. El hielo, que se ha acumulado a lo largo de millones de años, tiene hasta 3 millas de profundidad y cubre unos 5,3 millones de millas cuadradas, es decir, el 97,6% del continente. Este volumen de hielo equivale a unos 6 millones de millas cúbicas y, si se devolviera a los océanos, elevaría el nivel global del mar unos 200 pies.
La Antártida está compuesta por dos partes principales, geológicamente distintas, unidas por una vasta capa de hielo. La Antártida Oriental, la mayor de las dos, tiene aproximadamente el tamaño de Estados Unidos y está compuesta por corteza continental cubierta por una capa de hielo de un grosor medio de 1,6 millas. La Antártida Occidental, la parte más pequeña, es un mosaico de pequeños bloques de corteza continental cubiertos por la capa de hielo de la Antártida Occidental y una cadena montañosa similar a la de los Andes que forma la Península Antártica. La mayor parte de la capa de hielo de la Antártida Occidental se encuentra por debajo del nivel del mar, en algunos lugares a más de 1,5 millas por debajo del nivel del mar.
Estas dos capas de hielo cubren todo menos el 2,4% de los 14 millones de kilómetros cuadrados de la Antártida. En su punto más grueso, la capa de hielo tiene 4.776 metros de profundidad. Su grosor medio es de 2.160 metros, lo que convierte a la Antártida en el continente más alto. Este hielo representa el 90 por ciento de todo el hielo del mundo y el 70 por ciento de toda el agua dulce del mundo.
La capa de hielo de la Antártida Occidental contiene más de 3,2 millones de kilómetros cúbicos de hielo, es la última capa de hielo de la Tierra que descansa en una cuenca marina profunda y es la protagonista más probable de cualquier subida rápida del nivel del mar en el futuro. Los estudios geológicos de los depósitos terrestres y marinos del hemisferio norte, donde existieron la mayoría de las capas de hielo marinas, han demostrado que este tipo de capa de hielo es intrínsecamente inestable y vulnerable a un rápido colapso. Casi el 90% del hielo que fluye por la Antártida Occidental converge en corrientes de hielo que son los componentes más dinámicos, y quizás inestables, de la capa de hielo. Recientes observaciones glaciológicas han aportado pruebas de que algunas de estas corrientes de hielo pueden estar respondiendo a los cambios climáticos y del nivel del mar del pasado reciente, cambios que podrían conducir a un retroceso más rápido y a un aumento global del nivel del mar en el futuro. Algunos volcanes activos también pueden afectar al comportamiento de la capa de hielo.