Luftmassen sind große Luftkörper mit ähnlichen Eigenschaften von Temperatur und Feuchtigkeit, die sich über Quellregionen bilden. Die warme Luftmasse hinter einer Warmfront ist nicht nur wärmer, sondern oft (aber nicht immer) auch höher in der Luftfeuchtigkeit als die kältere Luft davor. Aufgrund der höheren Temperatur und damit geringeren Dichte einer warmen Luftmasse ist eine Vermischung zwischen den beiden Luftmassen unwahrscheinlich. Da die warme Luftmasse leicht ist, kann sie die kühlere Luftmasse nicht verdrängen und wird stattdessen entlang der oberen Grenze der kälteren Luft in einem als Overrunning bekannten Prozess nach oben gedrückt. Die Grenze zwischen den beiden Luftmassen hat eine allmähliche Neigung von 1:200 und das Anheben ist langsam, aber anhaltend.Wenn die Luftmasse in Regionen mit niedrigerem Druck aufsteigt, dehnt sie sich aus und kühlt ab. Wenn es abkühlt, kondensiert der vorhandene Wasserdampf und bildet eine ausgedehnte Wolkendecke. Die ersten Wolken, die auf eine herannahende Warmfront hinweisen, sind zunächst meist Hochzirrus und wechseln bei Annäherung an die Front zu Cirrostratus. Wenn jedoch auch Cirrocumulus auftritt, nähert sich vor der Front eine größere Luftmasseninstabilität. Wenn diese hohen Wolken allmählich in den Himmel eindringen und der Luftdruck zu fallen beginnt, ist der mit der Störung verbundene Niederschlag wahrscheinlich etwa 6 bis 8 Stunden entfernt. Eine Verdickung und Absenkung dieser hohen Wolken in den mittleren Altostratus oder Altocumulus ist ein gutes Zeichen dafür, dass sich die Warmfront oder das Tief angenähert hat und der Niederschlag innerhalb von weniger als sechs Stunden beginnen kann. Sobald sich die Wolken auf 2.500 Meter (8.200 Fuß) von der Erdoberfläche verdickt haben, kann der Niederschlag von schweren Nimbostraten fallen. Begleitet oder ersetzt der instabile Altocumulus castellanus die Altostratus-Hauptschicht, können Cumulus congestus oder cumulonimbus Schauer oder Gewitter verursachen. Niedriger Stratus und Stratocumulus bilden sich häufig unter den Hauptniederschlagswolken.
Eine Warmfront ist auch definiert als die Übergangszone, in der eine wärmere Luftmasse eine kühlere Luftmasse ersetzt. Warmfronten bewegen sich im Allgemeinen von Südwesten nach Nordosten. Wenn die wärmere Luft über dem Ozean entspringt, ist sie nicht nur wärmer, sondern auch feuchter als die Luft davor.