冰芯，指取自冰川内部的芯。在大气中的物质会随大气环流而抵达冰川上空，并沉降在冰雪表面，最终形成冰芯记录。

冰芯，顾名思义，就是钻取自冰川内部的芯。冰芯形成由于气温低，积雪不融化，每年的积雪形成一层层沉积物，年复一年，从底部往上逐渐形成一层层的冰层，越向上年代越新。冬季气温低，雪粒细而紧密；夏季气温高，雪粒粗而疏松；因而，冬夏季积雪形成的冰层之间具有显著的层理结构差异，宛如树木的年轮一样。

从覆盖格陵兰岛和南极大陆的冰原中取出的冰芯可以被用来测定冰原的“年龄”(参见补充信息栏：前苏联南极考察站东方站、格陵兰岛冰原计划与格陵兰岛冰芯计划)。和自己做冰块时的情形完全不同，极地冰原是由被压得很结实的雪形成的而不是水被冰冻后形成的，由于温度极低，降雪在这里不能融化，因而雪被一层一层地垒积起来，下层的雪受到上面雪层压力的影响、不断地被压实、压紧，如此反复，最终形成大面积的冰原。与年轮一样，从冰原中取出的冰芯也可以标明冰原的年龄。尽管冰芯不像年轮那样可靠和清晰，难以从中推断出具体的年份，但人们大致推算出目前采集到的冰芯样本的历史大约是20万年左右。

与历史记录、树木年轮、湖泊沉积、珊瑚沉积、黄土、深海岩芯、孢粉、古土壤和沉积岩等可提取过去气候环境变化信息的介质相比，冰芯具有保真性强（低温环境）、包含的信息量大，而且分辨率高、时间尺度长的特点，堪称“无字的环境密码档案库”。冰芯研究通过从冰川（包括冰盖和冰帽及其他类型的冰川）中钻取冰样，破解冰芯环境密码，检测过去气候与环境变化、监测现代气候与环境变化、预测未来气候与环境变化。

冰芯不仅记录着过去气候环境自然变化的信息，而且记录着过去人类活动对于气候环境的影响，因而在过去全球变化研究中具有重要的地位。

具体地说，冰芯中氢、氧同位素比率是度量气温高低的指标；冰芯净积累量是降水量的指标；冰芯气泡中的气体成分和含量可以揭示大气成分的演化历史；宇宙成因的同位素可以提供宇宙射线强度变化、太阳活动和地磁场强度变化的证据；冰芯中微粒含量和各种化学物质成分的变化，可以提供不同时期的大气气溶胶、沙漠演化、植被演替、生物活动、大气环流强度、火山活动等信息；冰芯也记录了人类活动对气候环境影响和各种信息等等。

不仅如此，通过冰芯的研究，科学家们可以对不同时期的生物地球化学循环、火山活动、宇宙事件、超新星爆炸、生物活动与植被演化等展开更为精确具体的研究。这些重大成果不但极大地丰富了气候与环境变化的研究内容，更革新了人类关于地球系统演化及其重要机制的一些观点。

中国科学家钻取冰芯研究第三极气候环境变化始于上个世纪80年代，截至2021年，以中国为主的中外科考团队合作，已在第三极地区的20多条冰川钻取冰芯。

对于已经钻取的大量冰芯，科学家表示，将把部分冰芯运送到平均冰温在零下40、50度的南极地区。

2024年9月11日，由中国科学院青藏高原研究所副所长徐柏青研究员带领的科考团队在普若岗日冰原顶部海拔6100米的“Dome.C”点开机钻取冰芯。此次进行的冰芯钻取工作是2024年8月启动的第二次青藏科考“守护水塔——‘一原两湖三江’重大标志性科考活动”的重要组成部分，也是继2000年冰川学家姚檀栋院士带队在这里进行以钻取冰芯为主的综合性科学考察之后，第二次在普若岗日冰原进行冰芯钻取工作。

2024年10月29日，中国科学家宣布，在位于西藏自治区那曲市双湖县境内的普若岗日冰原成功钻取全球中低纬度冰川最长的冰芯，长达324米，打破世界纪录。此前，这一纪录由位于西藏阿里地区西昆仑山的古里雅冰帽保持。