Розташування значного масиву суші, оточеного водами океану, насамперед призвело до утворення гігантського льодового покриву, який переховує під собою складні гірські споруди, захоплює значні ділянки материкової відмілини, маскує прибережні острови і фіорди, місцями заповнює просторі западини глибиною більше 2 км. За сучасними даними, максимальна товщина Антарктичного льодового покриву перевищує 4.5 тис. км, а його об’єм складає 24.9 млн. км3 (за деякими оцінками - 21 млн. км3). Масштаби цього грандіозного зледеніння яскраво описують Л. Дубровін та А. Козловський у своїй книзі “Советские антарктические”. Ними зазначається, що антарктичного льоду цілком достатньо, аби покрити всю нашу планету шаром товщиною в 50 м, а сушу шаром товщиною біля 160 м. Запасів Води в Антарктичному льодовому покрові вистачило б на живлення всіх рік Землі (при тій водності, яку вони мають зараз) протягом 500 років і навіть більше. Рівень Світового океану в результаті танення льодового покрову Антарктиди піднявся б більше ніж на 60 метрів. [4].
Потужний льодовий покрив визначив багато географічних особливостей материка, навіть такі, як його форма та розміри. Зокрема, можна по-різному визначати площу Антарктиди: площа безпосередньо материка – 11900000 км2, з шельфовими льодовиками та приєднаними ними до материка островами – 13643000 км2, зі всіма островами та шельфовими льодовиками – 13661000 км2, площа з материковою відмілиною – 16355000 км2, без шельфових льодовиків, але зі всіма островами – 12238000 км2. [14].
Завдяки такому колосальному зледенінню і порівняно невеликій щільності льоду Антарктида є самим високим материком на Землі. Її середня висота складає більше 2 км, в той час як середня висота Азії (самого високого з інших континентів планети) рівна 960 м. Понад чверті площі Антарктиди знаходиться на висоті близько 3 км. Поверхня Антарктиди являє собою саме велике на Землі плоскогір’я, площа якого в п'ять-шість разів перевищує площу Тібету. [4].
Трансантарктична гірська система, що перетинає весь материк від північно-східного краю Землі Вікторії до східного узбережжя моря Уедделла, ділить льодяний континент на дві частини: Східну і Західну Антарктиду. В центральній частині Східної Антарктиди поверхня льодяного плато досягає найбільшої висоти, піднімаючись в районі полюсу відносної недосяжності до 4000 м над рівнем моря і вище. [4].
Поверхня льодового покрову Західної Антарктиди знаходиться на значно меншій висоті над рівнем моря. Узбережжя Західної Антарктиди, як і узбережжя Східної Антарктиди, оточують гірські системи. Але в межах Західної Антарктиди гори, що підносяться над льодовим покровом, є і в глибині континенту. Такі, наприклад, гори Елсуерт, серед яких знаходиться масив Вінсон. Найбільш висока точка цього масиву, що досягає 5140 м над рівнем моря, вважається в нинішній час самою високою на Антарктичному континенті. Таким чином, по максимальній висоті Антарктида переважає як Австралію (2230 м), так і Європу (4807 м). [4]/
Якщо б розтопити льодовий покрив Антарктиди, перед нами з’явився б величезний масив суші зі складним рельєфом, гірськими системами, рівнинами і значними депресіями в глибині материка, подібними Прикаспійській низовині і западині озера Байкал. Ту частину материка, що складена корінними, скельними породами, прийнято називати кам'яною Антарктидою. Середня висота кам'яної Антарктиди складає біля 400 м. [4].
Цікаво відзначити, що із загального об’єму Антарктичного материка, на частку кам’яної Антарктиди припадає всього лише одна чверть. Таким чином, льодом складені три чверті материка (надводної його частини). Це повністю виправдує ще одну назву Антарктиди — льодовий континент. [4].
В деяких місцях на узбережжі Антарктиди льодовий покрив відступає. Це видно по слідах діяльності льодовика на сучасних оголених виходах скельних порід, а також по пониженню рівня льоду біля нунатаків і підтверджується даними геодезичних вимірів в прибережній зоні. В той же час розрахунки, виконані математиками, що розробляють моделі антарктичного льодового щита, говорять про те, що в нинішній час висота льодового покрову в глибині материка зростає, а значить, обсяг його збільшується. Якщо ці розрахунки вірні, той в нинішній час в центральних районах Антарктиди льодовий покров потовщується, а на периферії, навпаки, стає тонше і відступає. [4]/
Враховуючи те, що в термальному балансі земної поверхні помітну роль відіграє потік тепла, що іде з надр нашої планети, відомий радянський океанолог професор Н. Н. Зубов, що займався теплофізичними розрахунками, ще в 1959 г. дійшов думки, що товщина льодового покриву не може бути безмежною: коли вона досягає певного критичного значення, лід знизу починає танути, бо незважаючи на низьку температуру на поверхні льодового щита холод не проникає достатньою мірою до нижньої межі льодовика і потік геотермічного тепла починає витрачатися на танення. По розрахункам ученого, критична товщина льодового покрову Антарктиди і Гренландії повинна складати приблизно 2 км. Пізніше гляціологи І.А.Зотіков і П.А.Шумський вказали на ще одне джерело тепла, яке обумовлює підвищення температури льоду і може призвести до його танення. Це рух льодового покрову, тертя його об скельну поверхню ложа і виділення тепла в результаті внутрішніх деформацій, що виникають при русі. Оскільки максимальні швидкості руху льодового покрову відзначаються на його периферії, то це джерело тепла найактивніше проявляється поблизу узбережжя Антарктиди. [4], [5].
Теоретичні розрахунки підтвердилися в 1967 г., коли в глибині Західної Антарктиди на американській станції Берд була пробурена свердловина, що досягла ложа льодовика. Буровий снаряд зустрівся з кам'яними породами на глибині 2164 м, і, коли він досяг їх, в свердловині з'явилася вода. Рівень її піднявся на 60 м. Таким чином, було доведене, що льодовий покров в Антарктиді дійсно тане, починаючи знизу. Реальна товщина льоду виявилася близькою до теоретично розрахованої Зубовим. Але пізніші дослідження виявили, що товщина льодового покриву Антарктиди в окремих місцях значно товща за передбачену Зубовим. Так на станції Восток вона ймовірно сягає 3,7 км. [4].
За розрахунками І. А. Зотікова і П. А. Шумського, протягом року на нижній поверхні Антарктичного льодового покрову утворюється 76-120 км3 талої води. В масштабі Антарктиди це не так вже й багато: приблизно стільки же води протікає за рік у гірлі р.Дунаю поблизу м.Ізмаїла.
Якась частина талих вод утворює підльодовикові водоймища. Інша частина талих вод, переміщується під льодом, потрапляє в зону, де його товщина менша критичної. В цій зоні талі води знову замерзають і, таким чином, сприяють збільшенню товщини льоду. Остання частина талих вод просочується в глиб земної кори, поповнюючи запаси гравітаційних підземних вод, що складають в Антарктиді приблизно 2 млн. км3. [4]/
Антарктида – єдиний материк на Землі, на якому немає постійно текучих рік. Лише в літній час, коли відбувається танення снігу і льоду, в прибережній частині льодового покрову і в антарктичних оазисах з'являються тимчасові ріки з талої води, що стікають в океан або озера. За даним В. Д. Клокова, танення льодового покрову в Антарктиді розповсюджується на площу біля 3,5 млн. км2, що складає одну чверть площі всього материка. [4].
Неймовірно, що незважаючи на акумуляцію Антарктидою близько 80% прісної води Земної кулі, вона залишається материком-пустелею. Практично вся волога материка знаходиться в твердому стані, у вигляді льоду та снігу. Рідка вода в Антарктиді практично відсутня. Вміст вологи у повітрі, річні суми опадів в більшості районів співставні з показниками, що спостерігаються в таких найбільш посушливих районах Землі, як пустеля Сахара, з єдиною різницею, що Антарктида на відміну від Сахари – льодова пустеля. [12].
Потужне зледеніння спричинено виключною суворістю клімату Антарктиди. І при цьому, як би це не здавалося дивним, Антарктида є полюсом сонячної радіації. В літній час, коли в південнополярній області встановлюється полярний день, в центральні райони континенту надходить максимальна на Земній кулі кількість сонячної радіації, що перевищує навіть ту, яку отримує земна поверхня на екваторі. Причиною цьому є ціла низка факторів, зокрема виключна чистота і прозорість повітря над Антарктидою, високе положення материка над рівнем моря. Окрім того, в середині полярного літа Земля, рухаючись по еліптичній орбіті навколо Сонця, знаходиться ближче до нього, ніж в розпал літа північної півкулі. За рахунок цього в літній період Антарктида отримує сонячної енергії на 7% більше, ніж Арктика. Але більша частина сонячної енергії відбивається сніговою поверхнею назад в атмосферу. Велика кількість енергії втрачається також материком під час полярної ночі. За цих обставин врешті решт радіаційний баланс Антарктиди від’ємний. [12].
Такий радіаційний баланс визначає температурний режим в Антарктиді. Земним полюсом холоду вважається район станції Восток, на якій була зафіксована мінімальна температура 23 липня 1983 року –89,2°С. Максимальна температура для цього району становить –13°С. На узбережжі материка внаслідок впливу повітряних мас, які надходять з океану, адіабатичного нагрівання повітря, що дме з материка, внаслідок опускання з більш високих центральних ділянок, температура повітря може підійматися вище 0°С. [4].
Значна висота материка над рівнем моря спричинює пониження тиску, так при атмосферному тиску на узбережжі 1000 гПа, на станції Восток спостерігається тиск близько 625 гПа. З такою ситуацією доводиться рахуватися як членам санно-гусеничних походів, так й полярникам, що працюють на внутрішньоматерикових станціях.