一层为干冰。这层干冰在北极约1公尺厚，在南极则约8公尺厚，是冬季时凝华而成，到夏季则再度昇华进入大气，不过南极的干冰并不会完全昇华。夏季仍存在的部分称为永久极冠，而整体构造称做极地层状沉积（Polar Layered Deposits），和地球南极洲与格陵兰冰层一样为一层层的沉积构造。北极冠宽达1,100公里，厚达2公里，体积82.1万立方公里；南极冠宽达1,400公里，最厚达3.7公里，体积约1.6百万立方公里。两极冰冠皆有独特的螺旋状凹谷，推论主要是由光照与夏季接近昇华点的温度使沟槽两侧水冰发生差异融解