Un strat de gheață este un strat permanent mare de gheață care acoperă un platou continental, definit ca având o întindere mai mare de 50,000 km2 (19,305 mi2). Un strat de gheață este mai mare decât un ghețar sau un strat de gheață. În lume există astăzi două calote de gheață: calota de gheață Antarctica (care conține 61% din apă dulce de pe planetă) și calota de gheață Groenlanda (conținând 7%). Doar aproximativ 32% din apa dulce din lume se găsește în pâraie, lacuri și acvifere – restul poate fi găsit în calotele de gheață.
Calotele de gheață se formează atunci când zăpada cade pe pământ cu o temperatură sub zero și nu se topește, nici măcar sezonier. De-a lungul a mii de ani, zăpada se acumulează și se compactează în gheață, formând învelișuri cu o grosime medie de 1 km sau până la 1.6 km la maximum. În unele zone ale calotei de gheață Antarcticii de Vest, baza se află până la 2 mile (3.2 km) sub nivelul mării, comparabilă cu adâncimea unor zone ale oceanului. Dacă toată calota glaciară a Antarcticii sau calota glaciară a Groenlandei s-ar topi, mările lumii s-ar ridica cu aproximativ 1.5 de metri sau, respectiv, 2.4 metri. Posibilitatea ca calotele de gheață să se topească din cauza încălzirii globale a fost un motiv de îngrijorare la nivel mondial în ultimele decenii.
Terenul acoperit de calote de gheață capătă un aspect caracteristic zimțat din cauza intemperiilor glaciare extinse. Terenuri de acest tip pot fi văzute în Patagonia (în sudul Americii de Sud), Norvegia, nordul Canadei și Siberia. Toate aceste zone au fost acoperite de calote de gheață în timpul ultimei ere glaciare, cu peste 10,000 de ani în urmă. Numai atunci când calotele de gheață s-au retras, omenirea a putut coloniza aceste zone.
Calotele de gheață sunt un mediu în mare parte steril de viață. În ciuda faptului că nu sunt făcute decât din apă înghețată, straturile de gheață tind să fie foarte uscate, oferind puțină umiditate pentru ca viața să prospere. Acopera pământul, prevenind acumularea de sol bogat în nutrienți. Singurele forme de viață care își fac cu adevărat casa pe calotele de gheață sunt microbii care trăiesc pe stâncile care ies cu ochiul din gheață, aruncate acolo de vânt. Vârfurile dealurilor sau munților care ies din straturile de gheață se numesc nunataks.
Pământul nu a avut întotdeauna învelișuri de gheață în jurul polilor. De fapt, o astfel de circumstanță este relativ atipică. Pentru cea mai mare parte a istoriei Pământului, clima a fost suficient de caldă încât să nu se formeze calote de gheață în jurul polilor, iar pădurile s-au întins de la un pol la altul. Fosile de dinozauri au fost găsite chiar și la mai puțin de 10 grade latitudine distanță de Polul Sud.