Permafrostboden ist ein Boden, der zwei oder mehr Jahre am oder unter dem Gefrierpunkt verweilt. Der Begriff ist eigentlich etwas irreführend, da kein Frost erforderlich ist. Als Permafrost kann beispielsweise auch dauerhaft gefrorenes Grundgestein bezeichnet werden, ebenso wie sehr trockener gefrorener Boden. Zwischen 20-25% der Erdoberfläche sind mit Permafrostboden bedeckt – auch bekannt als kryotischer Boden – obwohl diese Zahl Anfang des 21. Jahrhunderts aufgrund der globalen Erwärmung stark schwankte.
Damit der Boden so wird, muss das Klima extrem kalt sein. Die meiste Zeit spiegelt der Boden in diesem Zustand die Lufttemperatur genau wider und wird in den Polarregionen der Welt gefunden. Alpiner Permafrost findet sich in Gebirgsregionen in Regionen niedrigerer Breiten, und andere ähnliche sind auf der Erdoberfläche zu finden. In einigen Fällen ist Permafrost Hunderttausende von Jahren alt, in diesem Fall gilt er als „versteinert“, der sich über einen Zeitraum von Tausenden von Jahren angesammelt hat und unter den aktuellen klimatischen Bedingungen nicht schmelzen kann.
Wie man sich vorstellen kann, hat kryotischer Boden einen radikalen Einfluss auf die Regionen, in denen er vorkommt. Es hemmt das Pflanzenwachstum, was den Tieren das Gedeihen erschwert. Es hilft auch, der Erosion zu widerstehen, da es den Boden im Wesentlichen zusammenhält, und stellt die Menschen vor eine Reihe von Herausforderungen. Auf Permafrost zu bauen ist knifflig, denn wenn er schmilzt, können die darauf gebauten Strukturen einstürzen. Ebenso müssen Versorgungsrohre in Regionen mit kryotischem Boden aus Sicherheitsgründen über dem Boden verlegt werden, da sie den Boden schmelzen und Probleme verursachen könnten oder sie aufbrechen könnten, wenn der Boden geschmolzen und sich der Boden abgesetzt hat.
Die Forscher interessieren sich besonders für die Gebiete des „kontinuierlichen Permafrosts“, in denen kryotische Böden ausgedehnt sind und über einen längeren Zeitraum vorhanden sind. Dadurch entstehen oft markante Muster im Boden, die interessant zu beobachten sind, und die Ausbreitung oder Schrumpfung des Bodens kann ein Indikator für Umweltprobleme sein. In arktischen Ländern hat beispielsweise die schrumpfende Permafrostlinie wesentlich zur Erosion beigetragen.
Die Permafrostregionen der Welt sind auch für Archäologen und Historiker interessant. Frost ist ein ausgezeichnetes Konservierungsmittel, das Artefakte buchstäblich rechtzeitig einfriert. Forscher haben nicht nur menschliche und tierische Überreste in kryotischem Boden gefunden, sondern auch organische Materialien wie Textilien, Leder und Körbe gefunden, die normalerweise verrotten würden.