I fronti freddi si formano quando le masse d'aria che consistono in aria più fredda più fredda si spostano per spostare l'aria più calda. Una massa d'aria è un grande corpo d'aria che condivide una temperatura e un livello di umidità relativamente uniformi. I fronti sono i confini atmosferici tra due masse d'aria.
Le masse d'aria fredda si formano sopra le regioni polari e le aree con temperature superficiali relativamente basse. Le masse d'aria possono spostarsi e muoversi a seconda dell'influenza dei modelli del vento, dei cambiamenti nella densità atmosferica e persino della rotazione terrestre. I sistemi frontali si verificano quando una massa d'aria di diversa temperatura, densità e umidità si sposta in una regione per spostare una massa d'aria esistente.
I fronti freddi spesso producono precipitazioni, soprattutto quando si sposta una massa d'aria di maggiore umidità. Il vapore acqueo all'interno di una massa d'aria calda viene condensato dall'aria più fredda più fredda contenuta all'interno di un sistema frontale fino a quando non inizia a formarsi pioggia o precipitazioni congelate. I fronti freddi spesso innescano i temporali e possono produrre condizioni meteorologiche avverse, specialmente quando c'è una grande temperatura e umidificare la differenza tra la massa d'aria che viene spostata. I fronti freddi possono causare rapidi cambiamenti di temperatura perché hanno una forte pendenza che fa sì che l'aria che li precede sia forzata verso l'alto lungo il bordo d'attacco.