Kaltfronten entstehen, wenn Luftmassen, die aus kühlerer, schwererer Luft bestehen, einströmen, um wärmere Luft zu verdrängen. Eine Luftmasse ist ein großer Luftkörper mit einer relativ gleichmäßigen Temperatur und Luftfeuchtigkeit. Fronten sind die atmosphärischen Grenzen zwischen zwei Luftmassen.
Kalte Luftmassen bilden sich über Polarregionen und Gebieten mit relativ niedrigen Oberflächentemperaturen. Luftmassen können sich je nach Einfluss von Windmustern, Änderungen der atmosphärischen Dichte und sogar der Erdrotation verschieben und bewegen. Frontale Systeme treten auf, wenn sich eine Luftmasse unterschiedlicher Temperatur, Dichte und Feuchtigkeit in eine Region bewegt, um eine vorhandene Luftmasse zu verdrängen.
Kaltfronten führen häufig zu Niederschlägen, insbesondere wenn eine Luftmasse mit höherer Luftfeuchtigkeit verdrängt wird. Wasserdampf in einer warmen Luftmasse wird durch die kältere, schwerere Luft in einem Frontalsystem kondensiert, bis sich Regen oder gefrorener Niederschlag zu bilden beginnt. Kaltfronten lösen häufig Gewitter aus und können zu Unwettern führen, insbesondere bei großen Temperatur- und Befeuchtungsunterschieden zwischen der verdrängten Luftmasse. Kaltfronten können schnelle Temperaturänderungen bewirken, da sie ein steiles Gefälle haben, wodurch die Luft vor ihnen entlang der Eintrittskante nach oben gedrückt wird.
