冷空气就是位于低温区的空气。它是从气温水平方向上的差别来定义的，而且多数在极地与西伯利亚大陆上形成，其范围纵横长达数千公里，厚度达几公里到几十公里。冷空气过境会带来雨、雪等，使温度陡然下降。每次冷空气入侵的强度不一样，有强有弱，降温幅度有多有少。冷空气像潮水一样涌动，受其影响范围广，可达到2千公里以上。由于移动的路径不同，受影响的区域也不同。
冷空气北冰洋、严寒的西伯利亚是冷空气的发源地。冷空气最初都来自北冰洋地区，然后经过西伯利亚地区得到加强。因为这些地区的纬度高，冬季黑夜漫长，白昼很短，日照时间非常少。在极地，甚至会出现极夜，太阳从不露脸蛋。因此，大地从太阳那里得到的热量十分微弱；而夜间，地面却向太空辐射损失许多热量，近地层大气随着地面不断冷却，气温越来越低，冷空气堆积在一起将变得越来越多。这一团温度极低的冷空气堆在西北气流的引导下，将自北向南推进，影响蒙古国、中国的北方、中国东部或中国大部地区。
寒潮是一种灾害性天气，发生的次数较多，活动范围广大。寒潮，顾名思义是寒冷的空气像潮水一样奔流过来的意思。但并不是说所有的冷空气侵袭过来都叫寒潮，一般是冷空气侵袭到某地以后，若能使那些地方的温度在一天（24小时）内降低10摄氏度以上，同时那一天的最低温度又在5摄氏度以下时，才把这股冷空气叫作寒潮。但因各地受地理环境和气候条件影响，寒潮标准也不相同。
冷空气在气象学上，冷空气与暖空气交会时会产生带状的界面，称为锋面。锋面带，短的数百公里，长的有几千公里，由下而上逐渐随高度变宽，并呈现倾斜状态，冷空气位在下方，暖空气位於上方，结构正如图所绘的样子。锋面会随冷暖空气的移动而前进，而於移动情形的不同而分为冷锋、暖锋、滞留锋、囚锢锋四种，并造成四种不同类型的天气型态；在台湾最常见的是冷锋和滞留锋。当冷空气推锋面向暖空气方向移动时，称为冷锋，这种锋面过境，地面气温会降低变冷。冷锋移动有快慢之分，跑得慢的冷锋，暖空气上升较慢平稳，而出现层状云，降雨缓和；跑得快的冷锋，暖空气受冷空气猛烈冲击快速上升，造成浓厚的积雨云，这时地面就会下起雷电交加的大风雨。若冷空气的势力弱于暖空气，而锋面向冷空气方向运动，就形成暖锋，会使经过地区的气温增高。暖锋的锋面前方是一大片范围广阔的云雨区，连绵数百公里，造成持续不断的降雨，降雨型态是和冷锋不同的。冷锋或暖锋是在冷、暖空气某一方势力较强时发生的锋面。但假使冷、暖空气两方势均力敌，锋面便无法迅速移动，而徘徊、停留于原地，造成冷锋与暖锋同时出现的云雨天气。
对人体的影响
冷空气给人体带来的危害主要为以下两种：一种是气温骤降当心诱发疾病；一种是气温骤降，最易诱发感冒。首先，强冷空气能使空气中湿度显著降低，鼻咽粘膜因此而变得干燥，以致发生细小的皱裂，感冒病毒便可乘虚而入。与此同时，由于气温的下降，鼻咽部的局部温度可降至32℃左右，这样的温度正适合粘膜裂口内的病毒生长繁殖。再加上呼吸道受强冷空气刺激，可引起局部血管收缩，使粘膜分泌的免疫球蛋白相应减少，这就更为感冒病毒的入侵和繁殖提供了有利条件。其二是强冷空气袭击前后的2-3天内，平均气温和最低气温骤然下降，人体的体温调节功能对这种突如其来的寒冷刺激难以适应，如果不及时添衣服保暖，就特别容易受凉，引起机体抵抗力下降，给各种不同类型的感冒病毒入侵造成可乘之机。另外，由于气温下降，支气管粘膜上皮的纤毛活动减少，气管排泄异物的功能减退，呼吸道上的细菌容易向下蔓延，使慢性气管炎病多发或加重；肺炎虽是由病菌引起的传染病，但它的发生、恶化也与冷空气活动有关。强冷空气通过当地时，发病率和死亡率将会增加。婴幼儿由于肺功能不强或不健全，当天气突变时，务必防御感染肺炎的危险；结核病患者也易在冷空气通过之前15-20小时，到冷空气过后7小时之间病情加重。
对农业的影响
冷空气来袭，要加强农业生产管理，减轻大风寒潮对农业的影响。各地需做好温室大棚的防风加固工作;华北、黄淮、江淮等地要防范低温霜冻、寒潮天气对农业的危害;新疆等地要抓紧时间抢收棉花，内蒙古等牧区要做好牲畜的防风防寒工作。 大棚设施、牧区放牧或转场、交通运输等要做好防风或防雨(雪)工作，已成熟还未收获的农作物、水果等应抢晴或严霜前及时收获(采摘)，防范露地和大棚蔬菜、瓜果等遭受低温、霜雪危害。东北等地区应充分利用农田封冻前的有利时机，抓紧深松整地，为2013年农业丰收奠定基础;冬麦区已播种、出苗(局部已分蘖)的冬小麦应根据雨情、墒情、苗情等，加强田间管理，适时防治病虫草害，以培育壮苗。西北地区东南部、华北地区中南部、黄淮等地的局部地区还未播种冬小麦的地块应抓紧腾茬、整地，施足底肥，抢墒或造墒及时播种，以确保冬前壮苗。
