大冷天眼睛不怕冷主要是眼睛结构特殊。
人的体表分布着很多可以感受到冷热变化的感受器，处于寒冷环境时，体表温度也会随之下降，从而刺激体表的冷热感受器，之后通过神经系统传递“冷”的信号给大脑，使人感觉到“冷”的存在。眼睛不怕冷主要与缺乏冷热感受器，散热能力弱，眼睛眨眼、转动及有保护眼球的眼睑皮肤有关。
首先，眼睛由多种组织构成，包括眼球，眼眶，附属器(眼睑、结膜、泪器)及血管，神经等。而眼球上虽然有丰富的触觉和痛觉神经，但没有感受冷热的神经，也就是冷热感受器，结膜和眼睑皮肤上的冷热感受器也很少，因此眼睛对冷热变化的感觉极为迟钝。在大冷天的时候，没有冷热感受器向大脑传递信号，眼睛也就不怕冷了。
其次，构成眼球的角膜和虹膜上没有血管，所以散热作用很弱，感受寒冷的速度也会减慢，如果散发的热量小于吸收的热量，就不会感受到冷了。
除此之外，眼睛不断地眨眼、眼球不断转动，都会产生丰富的热量。再加上眼球前有眼睑皮肤的保护，可以使眼球保持一定的温度，同时减少散热，所以尽管眼球一直露在外面，在大冷天也不怕冷。
不过，虽然眼睛在大冷天不会感受到寒冷，但如果在寒风中可能会迎风流泪，容易导致干眼症等眼疾，因此，依然需要大家注意防护。