Вечная мерзлота распространена на севере Европы, Азии, Аляски, Канады, острова Северного Ледовитого океана. Общая ее площадь составляет 35 миллионов квадратных километров. Вечная мерзлота занимает 65 % площади России. Она распространена наиболее широко в Забайкалье и Восточной Сибири.
В Австралии вечная мерзлота полностью отсутствует, в Африке её наличие возможно только в высокогорьях.
Вечная мерзлота характеризуется тем, что на ее территории отсутствует периодическое протаивание. Температура верхней части земной коры здесь составляет не более, чем 0 °C, от нескольких лет до тысячелетий. Грунтовые воды в этой зоне пребывают в виде льда, глубина её превышает иногда 1000 метров.
Большая часть вечной мерзлоты сохранилась от последней ледниковой эпохи, в настоящее время она постепенно тает. В почвах зоны вечной мерзлоты могут образоваться залежи гидратов газов, в том числе гидрата метана.
Мерзлота мешает разработке северных месторождений, поскольку промёрзшие породы имеют высокую прочность, что затрудняет добычу полезных ископаемых. С другой стороны, мерзлота цементирует породы, благодаря чему удалось провести разработку кимберлитовых трубок в карьерах Якутии, например, в карьере трубки Удачный, имеющей почти отвесные стенки. Известно, что в мерзлоте долго сохраняются продукты питания.
Одно из первых описаний зоны вечной мерзлоты сделали русские землепроходцы XVII века, покорявшие просторы Сибири. Понятие «вечная мерзлота», как геологическое явление, ввел в научное употребление М. И. Сумгиный в 1927 году.