การพ่นน้ำแข็งแห้ง ที่อุณหภูมิ -79 องศาเซลเซียส ด้วยความเร็วสูง เม็ดน้ำแข็งจะยุบตัวลง และ ถ่ายโอนพลังงานจลน์ไปยังพื้นผิว กระบวนการระเหิดของน้ำแข็งแห้ง ดูดซับความร้อนจากพื้นผิว ทำให้เกิดความเครียดเฉือน เนื่องจากการเปลี่ยนแปลงอุณหภูมิอย่างฉับพลัน หรือที่เรียกว่า Thermal shock สิ่งสกปรก หรือ สารปนเปื้อนชั้นบนสุด สามารถถ่ายโอนความร้อนได้มากกว่าพื้นผิววัสดุเดิม จึงหลุดออกได้ง่ายขึ้น โดยประสิทธิภาพ และ ประสิทธิผลของกระบวนการนี้ ขึ้นอยู่กับการนำความร้อนของพื้นผิววัสดุเดิม และ สารปนเปื้อน นอกจากนี้ การเปลี่ยนแปลงอย่างฉับพลันของสถานะจากของแข็งเป็นแก๊ส ยังทำให้เกิดคลื่นกระแทกระดับไมครอน ซึ่งเชื่อกันว่าช่วยกำจัดสิ่งปนเปื้อนได้ดีขึ้น