Der National Weather Service beschreibt eine Kältewelle als einen schnellen Temperaturabfall über einen Zeitraum von 24 Stunden, der eine Art von Schutzmaßnahmen erfordert. Die Auswirkungen von Kältewellen können auf kommerzielle, landwirtschaftliche und soziale Bereiche zutreffen Aktivitäten.
Alternative Kriterien für eine kalte Welle werden von einigen Organisationen verwendet. Der Weather Channel gibt an, dass eine Kältewelle mindestens zwei Tage benötigt, an denen die Temperaturen in mindestens 15 Staaten unter dem Normalwert liegen. Darüber hinaus müssen die Temperaturen in mindestens fünf der betroffenen Staaten mindestens 15 Grad kälter sein als klimatologisch normal.
Kältewellen können Gebiete betreffen, in denen normalerweise gemäßigte Winter herrschen, wie z. B. der Bundesstaat Texas. In einem Beispiel einer Kältewelle fielen die Temperaturen in der Nähe von Dallas, Texas, im Februar 1996 inmitten eines fünftägigen Blocks übermäßig kalter Bedingungen auf 8 Grad Fahrenheit.