Cuando el aire caliente y frío se encuentran, el aire caliente se eleva por encima del aire frío, creando una zona de baja presión. El aire caliente tiende a enfriarse a medida que alcanza elevaciones más altas, con el líquido que se condensa Formando nubes y lluvia. El aire fresco se precipita para llenar la zona de baja presión, elevando el aire caliente y creando un ciclo que puede provocar fuertes vientos y tormentas.
El área donde una masa de aire caliente y frío se encuentra se llama un frente. La severidad de las condiciones climáticas en un frente está determinada por la dirección del movimiento de aire frío y cálido. Cuando el aire caliente está en movimiento y colisiona con una masa de aire frío estacionaria, el aire cálido se eleva gradualmente, formando llovizna y lluvia ligera. Si el aire frío choca con una masa de aire caliente estacionaria, los resultados son más graves. El aire frío hace que la masa de aire caliente se levante rápidamente, creando tormentas eléctricas grandes, a veces violentas, con lluvias torrenciales. Las masas de aire deben alcanzar el equilibrio antes de que la tormenta pueda disiparse, permitiendo que prevalezcan los cielos más claros.
Las masas de aire frío y caliente son causadas por el calentamiento desigual de la Tierra por el sol. Las masas de aire más frías se originan en los polos, formándose masas de aire más cálidas en los trópicos.