Une hypothermie peut se développer très lentement, rendant ainsi sa détection difficile. Lorsque l'organisme se refroidit, il réagit d'abord par un frissonnement - un mécanisme de protection de l'organisme pour se réchauffer. Lorsque l'hypothermie est établie, les frissonnements cessent, car l'organisme tente alors d'économiser l'énergie qui lui reste. C'est l'un des premiers signal d'alerte de l'hypothermie. Au fur et à mesure que sa température baisse, la personne se sent maladroite et désorientée. L'hypothermie peut également présenter les signes suivants une perte de mémoire, une somnolence, des difficultés d'élocution, des battements cardiaques ralentis ou irréguliers ainsi qu'une respiration superficielle.
L'une des complications de l'hypothermie, c'est une fragilisation cardiaque qui peut se transformer brusquement en arythmie. Toute tentative pour secourir une personne en hypothermie doit donc être effectuée le plus calmement possible afin de prévenir tout mouvement brusque. De même, l'équipe d'urgence surveillera l'activité cardiaque tout au long de la procédure de réchauffement pour détecter de telles irrégularités.
La vitesse d'apparition des signes de gelures dépend de la température ambiante, du facteur éolien et de la protection de la partie du corps concernée. Dans des conditions de froid extrême, il est possible d'attraper des gelures en quelques minutes.
Les gelures moyennes (gelures superficielles) rendent la peau blanche ou cireuse, mais elle retrouve sa couleur normale dès qu'elle est de nouveau réchauffée. Une fois dégelée, la peau rougit et cette rougeur prend parfois un certain temps avant de disparaître.
Les gelures graves se manifestent également par la blancheur ou l'aspect cireux de la peau, mais au fur et à mesure que les lésions progressent, la couleur devient parfois grise ou bleuâtre. La sensation de froid disparaît et elle est remplacée par un engourdissement. Des cloques peuvent apparaître. À ce stade, des lésions autres que les gelures se forment très facilement. Par exemple, un traumatisme peut être déclenché en marchant sur un pied gelé. Comme toute sensation a disparu dans ce pied, il arrive que des ampoules se forment et éclatent sans qu'on les sente. Un doigt gelé se fracture aisément lors d'une chute, et la peau peut facilement être brûlée si elle n'est pas correctement réchauffée.
Le réchauffement graduel de la partie du corps gelée entraîne parfois un gonflement, des démangeaisons, une sensation de brûlure et des douleurs intenses dans la zone environnante. Les gelures extrêmes provoqueront un noircissement de la peau et un risque de gangrène nécessitant une amputation.