สภาพอากาศหนาวเย็นเป็นพื้นที่ของการเปลี่ยนแปลงระหว่างมวลอากาศเย็นที่กำลังใกล้เข้ามาและมวลของอากาศที่อุ่นกว่า แผนที่สภาพอากาศโดยทั่วไปจะแสดงแนวหน้าที่อบอุ่นและเย็น โดยส่วนหน้าเย็นจะปรากฏเป็นเส้นสีน้ำเงิน หรือเป็นเส้นสีน้ำเงินที่มีรูปสามเหลี่ยมสีน้ำเงิน แนวรบหน้าเย็นที่ใกล้เข้ามามักจะเคลื่อนจากทิศตะวันตกเฉียงเหนือไปตะวันออกเฉียงใต้ในอเมริกาเหนือ และอากาศที่อยู่ด้านหลังหน้ามักจะเย็นกว่าและแห้งกว่าอากาศที่อยู่ด้านหน้า
ความดันบรรยากาศ
บารอมิเตอร์เริ่มลดลงเมื่อความกดอากาศต่ำที่เกี่ยวข้องกับหน้าเย็นเข้าใกล้ บารอมิเตอร์ที่ตกลงมามักถูกมองว่าเป็นสัญญาณบ่งบอกถึงสภาพอากาศที่เลวร้าย ความกดดันยังคงลดลงอย่างต่อเนื่องจนกระทั่งหน้าหนาวมาถึง เมื่อเป็นเช่นนั้น ความกดอากาศจะต่ำสุดที่จุดต่ำสุดที่สัมพันธ์กับความเข้มของส่วนหน้า จากนั้นแสดงการเพิ่มขึ้นที่สูงชัน หลังจากที่หน้าเย็นผ่าน บารอมิเตอร์จะเริ่มเพิ่มขึ้นอย่างต่อเนื่อง
การเปลี่ยนแปลงของอุณหภูมิ
อุณหภูมิหน้าหนาวอาจลดลงอย่างรวดเร็วเมื่ออุณหภูมิหน้าเข้าใกล้ บางครั้งอาจมากกว่า 8 องศาเซลเซียส (15 องศาฟาเรนไฮต์) เมื่ออากาศเย็นจมลง มันจะแทนที่อากาศที่อุ่นกว่าไว้ใกล้พื้นผิวแล้วส่งขึ้นไปข้างบน ซึ่งทำให้การอ่านค่าอุณหภูมิลดลงอย่างรวดเร็ว หลังจากที่หน้าหนาวผ่านไป อุณหภูมิของอากาศยังคงลดลง แม้ว่าจะไม่เร็วเท่าก่อนที่มันจะคงที่ในที่สุด
ความเร็วลมและทิศทาง
การกระจัดของมวลอากาศยังส่งสัญญาณถึงการเปลี่ยนแปลงของทิศทางลมและความเร็ว อากาศร้อนที่พัดมาจากทางใต้ทำให้ลมกระโชกแรงพัดเปลี่ยนทิศทางเมื่อหน้าหนาวพัดผ่าน โดยทั่วไป ลมจะพัดมาจากทิศตะวันตกเฉียงเหนือหรือทิศตะวันตกที่อีกฟากหนึ่งของหน้าหนาว
การก่อตัวของเมฆ
อากาศที่อุ่นและอุ้มความชื้นซึ่งถูกพัดขึ้นอย่างรวดเร็วโดยอากาศเย็นที่อยู่ด้านหลังด้านหน้า ส่งผลให้บรรยากาศรอบๆ บริเวณเปลี่ยนผ่านเกิดความไม่เสถียร เมฆคิวมูโลนิมบัสลอยสูงขึ้นสู่ชั้นบรรยากาศเมื่อหน้าหนาวมาถึง สามารถเข้าถึงความสูงระหว่าง 9,100 ถึง 13,700 เมตร (30,000 ถึง 45,000 ฟุต) ยอดเมฆคิวมูโลนิมบัสไปถึงระดับของกระแสน้ำ เมื่อไปถึงที่นั่น ลมแรงจะพัดผ่านยอดเมฆทำให้เกิดรูปร่างทั่ง เมื่อแนวหน้าอันหนาวเหน็บเคลื่อนผ่านไป เมฆคิวมูลัสที่นุ่มฟูก่อตัวขึ้นก่อนที่ท้องฟ้าจะเริ่มปลอดโปร่งในที่สุด
เปลี่ยนปริมาณน้ำฝน Pre
สภาพอากาศที่กระฉับกระเฉงส่วนใหญ่เกิดขึ้นเนื่องจากความหนาวเย็นพัดผ่าน ด้านหน้าที่เย็นจะดันอากาศที่อุ่นขึ้นไปข้างหน้า และในขณะที่อากาศเย็นลง อากาศก็จะระบายความชื้นออกมา การเปลี่ยนแปลงของอากาศอุ่นและการพัฒนาของเมฆคิวมูโลนิมบัสส่งสัญญาณถึงพายุฝนฟ้าคะนองที่มีฝนตกหนัก และเซลล์ที่แข็งแรงบางเซลล์สามารถทำให้เกิดฝนตกหนักได้ ลูกเห็บและพายุทอร์นาโดยังเป็นไปได้ตามแนวหน้าหนาว เมื่อผ่านหน้าไปแล้ว อากาศก็เริ่มคลี่คลาย ฝนที่โปรยปรายยังคงดำเนินต่อไปหลังจากที่ด้านหน้าเคลื่อนไปข้างหน้าก่อนที่จะค่อย ๆ ล้างกลับคืนมา