人体皮肤深层满布着毛细血管，血管里流动着红色的血液，当血管收缩的时候，皮肤里血流少了，外表看来是苍白的。人在冬天从温暖的房子里走到室外，冷风一吹，皮肤里血流量多了，外表看来就是充血、红润的。在雪地里玩雪的孩子们，一个个小脸都像成熟的苹果，正是皮肤充血的结果。
皮肤发紫是由于血液颜色变成青紫所引起。我们知道血液成分里几乎一半是红血球，决定血液颜色的就是红血球。红血球中的血红蛋白的主要功用是运输氧，在血液流过肺脏时与氧结合，当血液流过其他组织时，则将结合的氧释放出来，供组织氧化之用。与氧结合的称氧合血红蛋白，呈鲜红色；与氧离解后的称还原血红蛋白，呈暗紫色。因此，皮肤变成青紫色的原因，实际上是扩张的皮肤血管里，充满着带有过多的还原血红蛋白的缘故。
那么，人体受冻为什么会引起皮肤血管扩张和血管里带有过多还原血红蛋白呢？原来，调节体温的神经中枢为了调节体温，当皮肤一受冻，就立刻通过神经指挥皮肤血管收缩，以便减少身体中热量的散放。如果皮肤继续受冻的刺激，神经作用趋于麻痹，那么血管反而扩张了，这就是以后的充血，当血液流过扩张了的血管，血流速度大大减慢，因此周围组织里的还原血红蛋白大量积留在这里，血液就跟着变为青紫色了。
