영구동토층은 주로 극지방이나 높은 고도의 지역에 널리 분포하는 지표면 아래의 영구적으로 얼어붙은 토양층을 의미한다. 일반적으로 지면에서 깊이 약 1 미터 이상 얼어 있는 토양을 지칭하며, 차가운 기후 조건이 지속되는 지역에서 형성된다. 영구동토층은 보통 석회암, 모래, 자갈 등 다양한 성분으로 이루어져 있으며, 그 위에는 식물이 자라거나 퇴적물이 쌓여져 있는 경우가 많다.

영구동토층은 북극 지역, 시베리아, 알래스카, 캐나다, 그린란드 등에서 주로 발견된다. 이 지역들은 겨울철 기온이 계속해서 영하로 유지되므로 영구적으로 얼어붙게 된다. 영구동토층의 두께는 지역에 따라 다르며, 어떤 곳은 수십 미터에 이를 수도 있다. 이러한 영구동토층은 온실가스로 인해 대기 온도가 상승할 경우 그 구조가 변화할 수 있어, 지구의 기후 변화와 밀접한 연관이 있다.

영구동토층의 가장 큰 특징 중 하나는 그 안에 오랜 기간 동안 묻혀 있었던 유기물과 물질들이 포함되어 있다는 점이다. 이 유기물은 식물이나 동물의 잔해로 이루어져 있으며, 영구동토층의 해빙이 발생할 경우 이들 유기물이 분해되어 메탄이나 이산화탄소와 같은 온실가스를 방출할 수 있다. 따라서 영구동토층의 해빙은 기후 변화에 심각한 영향을 미칠 수 있는 요소로 여겨진다.

현재 지구 온난화로 인해 영구동토층의 해빙 현상이 활발해지고 있다. 이는 단순히 지표면의 변화뿐만 아니라 생태계, 수문학적 시스템, 그리고 인류의 생활에까지 큰 영향을 미치는 문제이다. 영구동토층이 사라짐으로써 생기는 얼음층의 붕괴는 해수면 상승을 초래할 뿐만 아니라, 변형된 생태계에서 새로운 동식물의 출현이나 기존 생태계의 변화도 야기할 수 있다. 이러한 이유로 영구동토층의 보존과 관리가 중요한 이슈로 떠오르고 있다.