Una masa de aire es un gran volumen de aire definido por cualidades principalmente uniformes tanto en temperatura como en contenido de humedad. Las masas de aire se clasifican por sus temperaturas y las áreas en las que adquieren sus propiedades y juegan un papel importante en las características climáticas. Los cuatro tipos principales de masas de aire son el tropical continental, el polar continental, el tropical marítimo y el polar marítimo. Un frente de aire también se puede clasificar por su estabilidad en relación con el aire debajo de él. Las masas de aire más cálidas tienden a moverse hacia áreas más frías y viceversa; cuando dos masas se encuentran, se forma un frente aéreo.
Se forma una masa de aire continental sobre la tierra, y generalmente es seca debido a cantidades limitadas de humedad en oposición a una masa de aire marítimo, que se forma sobre grandes masas de agua. Una masa de aire tropical contiene aire cálido, mientras que una masa de aire polar contiene aire frío. También se tiene en cuenta la estabilidad de una masa de aire; las masas con aire más frío debajo tienden a ser más estables que las masas con aire más cálido debajo de ellas, ya que la masa tiende a bajar en altitud dadas estas condiciones. Los meteorólogos clasifican además las masas de aire de acuerdo con la combinación de condiciones de humedad y estabilidad. Las masas de aire superiores son secas y estables, mientras que las masas de los monzones son húmedas e inestables.
Las masas de aire se mueven según su temperatura y densidad. El aire cálido se mueve hacia los polos, mientras que el aire más frío se mueve hacia el ecuador. Además, las masas de aire densas tienden a ser más pesadas y se mueven hacia abajo. Este movimiento es responsable de las diferentes condiciones climáticas, dictando las condiciones del viento, la temperatura y la humedad que se experimenta en la superficie.
El movimiento también permite la formación de frentes aéreos, puntos en los que masas de diferentes calidades comparten un límite. El movimiento dinámico causado por la diferencia de densidad, humedad y temperatura en estas áreas es la causa de fenómenos meteorológicos como tifones y ciclones. Aunque los cambios de viento son una característica constante de los frentes aéreos, la precipitación solo ocurre cuando hay suficiente humedad en la unión. Las masas de aire eventualmente se alejarán lo suficiente entre sí para eliminar el frente y las condiciones climáticas resultantes.
Varios factores pueden afectar la formación de frentes aéreos. Las erupciones volcánicas, por ejemplo, pueden calentar rápidamente el aire en la región, aumentando la temperatura de la masa de aire sobre ella. Asimismo, el derretimiento de los casquetes polares puede provocar un aumento significativo de la humedad de la masa de aire en el aire. Al mismo tiempo, las condiciones climáticas creadas por los cambiantes frentes y masas de aire pueden afectar el desarrollo de las masas que vienen después.