In Mitteleuropa fällt Regen meist aus schmelzendem Schnee. Die Tropfen entstehen also zunächst in einer Luftschicht, in der die Temperatur über dem Gefrierpunkt liegt.

Manchmal liegt unter dieser wärmeren Luft jedoch noch eine deutlich kältere Schicht – ein Phänomen, das häufig auf der Vorderseite einer Warmfront auftritt. Dort schiebt sich warme Luft langsam über eine kältere Luftmasse hinweg. In Bodennähe herrschen trotz einsetzenden Regens häufig Temperaturen unter 0 °C.

Fallen die Regentropfen aus der milden Luft in diese kalte Zone, kühlen sie weiter ab. Dabei können sie Temperaturen unter dem Gefrierpunkt erreichen, ohne sofort zu gefrieren. Um zu erstarren, bräuchten sie nämlich einen festen Kristallisationskeim, wie etwa einen Eiskristall. Fehlt dieser, bleiben sie als unterkühlte Tropfen flüssig.

Trifft ein solcher Tropfen schließlich auf den Boden oder auf andere kalte Oberflächen, gefriert er in Bruchteilen einer Sekunde.

Dies führt wie zuletzt zu gefährlichem Glatteis und kann Bäume, Fahrzeuge oder Stromleitungen mit einer Eisschicht überziehen. Diese Erscheinung bezeichnet man als gefrierenden Regen – im allgemeinen Sprachgebrauch oft ebenfalls als Eisregen.

Wenn die Tropfen dagegen schon in der Luft gefrieren, entstehen kleine Eiskörner. Streng genommen spricht man nur dann von Eisregen. Gefrierender Regen und feste Eiskörner können jedoch auch gleichzeitig auftreten.