冰袋直接接触皮肤可能导致冻伤。皮肤长时间接触冰袋可能引起局部组织损伤，但正确使用可避免风险。
冰袋与皮肤直接接触时，低温会使局部血管收缩，血流减少，导致组织缺氧。初期可能出现皮肤苍白、麻木或刺痛感，持续接触可能发展为红肿、水疱甚至深层组织坏死。冻伤程度与接触时间、皮肤敏感度及环境温度有关。使用冰袋时应间隔毛巾或布料，单次冷敷不超过20分钟，观察皮肤反应。
特殊情况下，糖尿病患者、周围血管疾病患者或感觉障碍者更易发生冻伤。这类人群末梢循环较差，对低温感知迟钝，可能在不自觉中造成严重损伤。儿童皮肤较薄，老年人代谢减缓，均需缩短冷敷时间。皮肤已有破损或炎症时，直接冰敷可能加重损伤。
冷敷后皮肤出现持续苍白、僵硬或灼痛感，须立即停止使用并就医。日常可交替冷热敷促进血液循环，避免同一部位重复冰敷。选择弹性冰袋更易贴合肢体曲线，冷藏室保存比冷冻更安全。运动损伤后应先制动抬高患肢，再配合间断冷敷。