水は通常0℃で氷になりますが、ゆっくりと振動を与えずに冷やしていくと、0℃を下回っても液体の状態を保ち続けることがあります。この物理状態を物理化学の世界では「過冷却（Supercooling）」と呼びます。水分子が結晶化（氷になる）するためには、最初の足がかりとなる「結晶核」が必要です。不純物や衝撃が一切ない環境では分子が整列するきっかけを失い、マイナスの温度帯でも液体のまま留まり続けるのです。
コカ・コーラをはじめとする炭酸飲料の場合、水に糖分や香料、二酸化炭素が大量に溶け込んでいるため、凝固点降下が起こり、通常の氷点（0℃）よりも低い約-2℃〜-4℃付近まで凍りません。この状態を精密に維持したものが、いわゆる「氷点下のコカ・コーラ」です。
では、なぜペットボトルのキャップを開けた瞬間に一気呵成に凍り始めるのでしょうか。その正体は「減圧」と「気泡」にあります。密閉されたペットボトル内部は二酸化炭素によって高い圧力がかかっていますが、フタを開けると気圧が一気に大気圧まで急低下します。ヘンリーの法則に従い、液体に溶けきれなくなった二酸化炭素が微小な気泡として無数に出現します。この無数のマイクロバブルが「結晶核」の役割を果たし、過冷却状態にあった液体が一瞬で氷の結晶を形成し始めます。
結晶化が始まると水が氷に変わる際に「凝固熱（融解熱の逆）」を放出するため、液全体の温度は一気にその圧力下での凝固点まで上昇し、結果として全体がカチコチの氷ではなく、液体と氷が混ざり合った最高に口当たりの良い「みぞれ状（スラッシュ）」へと変化します。この物理プロセスの鮮やかさこそが、開けた瞬間に凍る劇的な仕掛けの正体です。
