Eine trockene Luftmasse, wolkenlose Bedingungen und möglichst wenig Wind - dies sind die Bedingungen, die es für niedrige Tiefstwerte braucht. All diese Voraussetzungen waren in der Nacht zum Mittwoch verbreitet und in der Nacht zum Donnerstag gebietsweise erfüllt. Ein klarer Himmel ist notwendig, damit der Boden effektiv Wärme in den Weltraum abstrahlt. Eine Wolkendecke würde für Gegenstrahlung Richtung Boden sorgen. Eine trockene Luftmasse ist wichtig, da sonst bei Abkühlung bald 100 % Luftfeuchtigkeit erreicht wären, Nebel entstehen würde und ein weiteres Abkühlen nur langsam voranschreiten würde. Schwacher Wind ist vonnöten, da sonst die sich bildende bodennahe Kaltluftschicht (kalte Luft ist schwerer als warme Luft) mit darüber liegender wärmerer Luft durchmischt werden würde.
In der Nacht zum Mittwoch gab es abgesehen vom Südwesten verbreitet leichten Frost. Von Gipfellagen und einzelnen notorisch kalten Tallagen abgesehen war es besonders kalt in Bad Königshofen in Unterfranken (-3,6 Grad), in Sohland an der Spree (Sachsen) mit -3,5 Grad und im Norden von Schleswig-Holstein mit -3,4 Grad.
Wie flach die Kaltluftschicht tatsächlich war, lässt sich gut anhand des "Wettermastes" in Osten von Hamburg dokumentieren. An diesem Mast sind in verschiedenen Höhen vom Boden bis in 280 Meter Höhe Messinstrumente vom meteorologischen Institut der Universität Hamburg angebracht. Diese messen unter vielen anderen Messgrößen die Temperatur. In Abbildung 2 ist die Temperatur der verschiedenen Höhen als Zeitreihe dargestellt. Am Dienstagabend sieht man die beginnende Abkühlung in allen Luftschichten, die aber umso ausgeprägter war, je tiefer sich der Messfühler befand. Ab 22 Uhr waren tiefere Luftschichten kälter als darüberliegende. Es hatte sich eine Inversion (inverse Temperaturschichtung) eingestellt. Kurz nach Sonnenaufgang zwischen 6:00 Uhr und 6:30 Uhr wurden die Tiefstwerte erreicht. Zwischen 2 m und 110 m Höhe betrug die Differenz etwa 10 Kelvin (-1 Grad in 2 m und +9 Grad in 110 m Höhe). Die mit Gras bewachsene Oberfläche des Bodens war sogar -6 Grad kalt. Nach Sonnenaufgang erwärmten sich die bodennahen Schichten durch die solare Strahlung rasch und die normale Temperaturschichtung stellte sich wieder ein. Mit knapp 17 Grad am Nachmittag wurde es trotz der niedrigen Startwerte noch mild. Der Tagesgang zwischen Tiefst- und Höchstwert betrug etwa 18 Grad. Gebietsweise wurden sogar Tagesgänge um 20 Grad erreicht, wie zum Beispiel in Celle mit 20,5 Grad (-1,5/19 Grad).
In der Nacht zum Donnerstag zogen im Norden Wolken auf und bereits das Fehlen eines der drei Parameter führte zu deutlich höheren Nachtwerten über dem Gefrierpunkt. In der Mitte und im Süden des Landes wiederholte sich das Spiel der Nacht zuvor aber wieder. Örtlich wurden erneut -3 bis -4 Grad gemessen. Deutschlandweit am wärmsten waren die etwas erhöhten Lagen im Südwesten. In Bad Bergzabern in der Pfalz sank die Temperatur nicht unter 8,1 Grad, in der Tallage Kaiserslautern dagegen bis auf 0,3 Grad.
In den kommenden Nächten wird es zwar allmählich etwas milder. Im Süden ist die Frostgefahr aber noch nicht gebannt. Besonders in ländlichen Tallagen wird es auch in den Nächten zum Freitag und Samstag leichten Frost geben. Im Norden sorgen dagegen Wolken und Wind für mildere Nächte.