El hielo caliente consiste en una solución sobresaturada de acetato de sodio. La solución se prepara en caliente para aumentar la solubilidad del acetato en el agua, al enfriarse la solución, esta queda sobresaturada. Esta solución se lleva a una temperatura menos al punto de congelación normal del agua y esta permanece en estado líquido.

Resulta entonces una solución metaestable que se cristaliza bajo una pequeña perturbación, generalmente la adición de un cristal del mismo acetato, el cual sirve como núcleo para la formación de la red cristalina.

Cuando se tiene el sistema en estado líquido, este tiene un mayor grado de desorden que el mismo en estado sólido, por lo tanto la cristalización de la solución conlleva a una disminución en la entropía del sistema. Para que esto suceda es necesario que se produzca un descenso de energía, lo que se traduce en liberación de calor, es decir, se da un proceso exotérmico.

Esto puede explicarse por medio de la segunda ley de la termodinámica planteada de la siguiente manera:

Según la ecuación anterior, la disminución de la entropía implica una liberación de calor del sistema, resultando como ya se dijo antes, en un proceso exotérmico.