Przy zimnym dachu temperatura dachu pozostaje taka sama jak temperatura powietrza na zewnątrz. Zimne pokrycie dachowe zapobiega tworzeniu się zapór lodowych, które mogą stanowić regularne zagrożenie w przypadku ciepłych dachów. Tamy lodowe powstają, gdy śnieg topnieje na dachu, a następnie ponownie zamarza na zwisie dachu. W miarę topnienia coraz większej ilości śniegu woda jest chwytana przez tamy lodowe, powodując przenikanie wilgoci przez dach do budynku, co może prowadzić do uszkodzeń konstrukcji. Przy zimnych dachach, ponieważ śnieg się nie topi, nie ma mowy o tworzeniu się tamy lodowej i wszystkich związanych z nią problemach.
Tradycyjna konstrukcja zimnego dachu składa się z dobrze wentylowanego poddasza z dwuspadowym dachem. Izolację układa się poziomo pomiędzy legarami poddasza a stropem podłogi poniżej. Wszelkie szczeliny w suficie są uszczelnione, aby zapobiec przedostawaniu się wilgoci do budynku. Krokwie dachowe wyposażone są w bitumiczny podkład dachowy, który nie przepuszcza powietrza i wilgoci.
Przestrzeń pomiędzy krokwiami skośnymi a izolacją jest wentylowana. Ciepłe powietrze wewnętrzne unosi się w górę i ucieka przez otwory wentylacyjne, a przestrzeń wewnętrzna wypełnia się zimnym powietrzem z zewnątrz. Temperatura między zewnętrzem a wnętrzem szybko się wyrównuje. W tego typu dachach zimnych istnieje pewne ryzyko kondensacji.
Istnieje również konstrukcja dachu zimnego z niewentylowaną przestrzenią poddasza. W tym przypadku izolacja zimnego dachu jest umieszczana w taki sam sposób jak wentylowany zimny dach, a sufit jest całkowicie uszczelniony, aby zapobiec przedostawaniu się wilgotnego powietrza na poddasze. Jako podkład dachowy stosowana jest oddychająca membrana polipropylenowa; pozwala to na dyfuzję wilgotnego powietrza z wnętrza, ale zapobiega przedostawaniu się wilgoci z zewnątrz do środka. Nie ma otworów wentylacyjnych, a wilgoć w przestrzeni wydostaje się przez membranę odpowietrzającą.
W przypadku niewentylowanych zimnych dachów ryzyko kondensacji jest niskie. Jeśli jednak przez pomieszczenie przechodzą rury wodociągowe, może się zdarzyć, że zamarzną. Problem ten można rozwiązać, zakrywając rury izolacją.
Pokrycia dachowe na zimno, poza zapobieganiem powstawaniu zapór lodowych, są dobre dla utrzymania izolacji stropu budynku w należytym stanie. Zimny dach, dobrze przewietrzając poddasze i usuwając wilgoć z wnętrza, zmniejsza wilgotność zimową wewnątrz budynku. Gdy pogoda się ociepli, zimny dach przydaje się, utrzymując chłód w budynku.