沙冰杯的原理是在水中充分膨胀的聚乙烯醇和硼砂交联反应生成体形结构，然后吸收大量水份膨胀成半透明易流动的凝胶。沙冰杯里的液体是冷冻液，主要是靠它冷冻的的，先把内杯放到急冻里面，冰冻个8小时以上时间然后把它拿出来，放到外杯里面，用的勺子把内杯壁上那层薄冰刮下来，在到入果汁或奶昔，搅拌到一起，就可以食用的了，这个过程大概只要几分钟就可以了。

冰是由水分子有序排列形成的结晶，水分子间靠氢键连接在一起形成非常“开阔”（低密度）的刚性结构。最邻近水分子的O—O核间距为0.276nm，O—O—O键角约为109度，十分接近理想四面体的键角109度28分。但仅是相邻而不直接结合的各水分子的O一O间距要大的多，最远的要达0.347nm。每个水分子都能结合另外4个水分子，形成四面体结构，所以水分子的配位数为4。