Часто ясный день сменяется сильным ливневым дождем, грозой и шквалистым ветром, затем резко наступает похолодание. Такая погода вызвана холодным фронтом. Когда теплая воздушная масса отступает, а холодная растекается за ней, то такой фронт назван холодным фронтом. Приход холодного фронта всегда вызывает похолодание из-за того, что теплая масса воздуха сменяется холодной.

Нижняя зона холодного фронта из-за трения о поверхность Земли перемещается медленнее, чем его верхняя часть и отстает от нее. Из-за этого сверху поверхность холодного фронта как бы «выпячивается» вперед, холодный воздух спереди холодного фронта прорывается вниз, и головная часть становится выпуклой, напоминающей катящийся вал. Вал передвигается быстрее, чем теплый воздух отходит назад, догоняет его и резко вытесняет прямо вверх. Так появляется вал темных туч (кучево-дождевых облаков) с ливнем, градом (летом) или снежным шквалом и метелью (зимой).

Самые сильные грозы и шквалы всегда бывают связаны с холодным фронтом.