A kátyúk a forgalom és a víz együttes hatására keletkeznek.

A közutak rétegesen épülnek. A legfelső réteg vízálló és ívelt, hogy a vizet az útról az útpadkára vezesse le.

Az útburkolat a forgalom okozta feszültségek, valamint a felület felmelegedése és lehűlése miatt repedések keletkeznek. Napközben a nap felmelegíti az úttestet, aminek következtében az egy kicsit kitágul, míg az éjszakai lehűlés hatására az úttest összehúzódik.

A felszínen lévő apró repedések is lehetővé teszik, hogy a víz a felszín alá, az alatta lévő anyagokba szivárogjon. A hideg éjszakák alatt a víz megfagy és kitágul.

A tiszta égboltú napokon a nap felmelegíti az utat, ami megolvasztja az alatta lévő jeget. Az olvadt víz az úttest egy másik szakaszára áramolhat.

Amikor a jég elolvad, az útburkolat összehúzódik, és hézagokat hagy a burkolat alatti felületen, ahol ismét víz juthat be és rekedhet meg.

A forgalom által az úttestre gyakorolt feszültség kiszélesítheti a meglévő repedéseket, így még több víz szivároghat be és fagyhat meg az éjszaka folyamán. Ez a fagyási-olvadási ciklus meggyengíti a felületet.

A közlekedés az út gyenge pontja felett az úttest anyagának lebomlását okozza, és amikor ezt a lebomlott anyagot a folyamatos forgalom eltávolítja, kátyú keletkezik.

Kora tavasszal sok kátyú keletkezik, mivel ekkor az éjszakai hőmérséklet fagypont alatt, a nappali hőmérséklet pedig fagypont felett van a hosszabb nappalok miatt.

Ez a hőmérsékleti ciklus több fagyási-olvadási ciklust eredményez, ami kátyúkat okoz. A kora tavasz a kátyúk szezonjának tekinthető.

A kátyúk javítása kihívást jelent, mivel nemcsak a lyukat kell betömni, hanem le is kell tömíteni, hogy a víz ne juthasson be a repedésekbe.