1. 저기압과 전선
저기압은 주위보다 기압이 낮은 구역이고, 그 중앙부의 기압이 가장 낮은 곳이 저기압의 중심이며, 중심에서의 기압의 값을 중심시도라 한다. 바람은 북반구에서는 반시계방향으로 회전하면서 중심을 향하여 불어든다. 그러므로 저기압 내에는 상승 기류가 있고, 공기는 단열 냉각되므로 구름이 생겨서 날씨가 악화된다.
열대 지방에서 생긴 저기압을 열대 저기압이라 하며, 열대 이외의 지역에서 생긴 것을 온대 저기압이라 한다. 이와 같이 저기압은 두 가지로 나누어지지만, 일반적으로 저기압이라 할 때에는 온대 저기압을 뜻할 때가 많다.
노르웨이의 비에르크네스의 연구에 의하면 저기압은 처음에는 직선 모양의 정체 전선 위에 작은 파동으로 나타난다. 이 정체 전선은 차가운 동풍과 따뜻한 서풍의 경계 또는 차갑고 약한 서풍과 따뜻하고 강한 서풍의 경계이며, 전선면은 북쪽이 높아지도록 기울어져 있다. 이와 같은 전선이 기류의 불안정 또는 전선 부근의 기압 변동에 의해 미세하게 발견되었을 때 전선 위에 작은 부풀림이 생긴다. 이렇게 하여 차가운 공기 속에 따뜻한 공기가 유입된 곳에서는 기압이 낮아진다. 기압이 낮은 곳으로는 주위에서 바람이 불어 들어오기 때문에 전선의 불룩해진 부분의 서쪽에서는 차가운 공기가 남하하고, 동쪽에서는 따뜻한 공기가 북상하는 순환이 이루어진다. 따뜻한 기단이 불어 들고 있는 남쪽 부분을 난역이라 한다. 난역의 따뜻한 공기는 그 동쪽에 있는 차가운 공기가 위로 불어 올라가게 되므로, 전선면이 생기고 이것이 지표면과 만나는 선이 온난전선이다. 전선면 위를 상승하는 따뜻한 공기는 단열 냉각되므로 구름이 생기고 비가 온다.
난역의 서쪽에는 한랭한 공기가 불어와서 따뜻한 공기와 만나므로 밀도가 큰 공기가 따뜻한 공기 아래로 파고 들어가서 역시 전선면을 만들고, 이것이 지표와 만나서 생기는 선이 한랭 전선이다. 이곳에서는 찬 공기에 의하여 따뜻한 공기가 상승하므로 적운형의 구름이 생긴다. 온난 전선과 한랭 전선의 동서 방향의 수직 단면은 온난 전선에서는 전선면을 따라 난층운, 고층운, 권층운, 권운과 같은 순서로 구름이 생긴다. 저기압은 일반적으로 동진하기 때문에 이것이 접근해 올 때는 먼저 권운이 나타나고 얼마 후에는 권층운이 하늘을 덮어 햇무리나 달무리가 나타나기도 한다. 이어서 점차 낮은 구름이 몰려오고 난층운이 되면 비가 내리는 것이다. 따뜻한 기단이 안정한 때에는 층운형의 구름이 생겨서 연속성 강우로 되지만 불안정한 때에는 적운형의 구름, 즉 적란운이 생겨서 소나기가 오며 외우를 동반하기도 한다.
2. 고기압
고기압은 주위보다 기압이 높은 구역이다. 고기압권 내에는 하강기류가 있어서 일반적으로 날씨가 좋고 바라은 약하며, 북반구에서는 시계 방향으로 회전하며 불어 나간다. 저기압은 그 발달 과정이나 모양, 운동 등이 비교적 규칙적임에 반하여, 고기압은 대체로 불규칙적이다. 관측 결과에 의하면 대류권의 하층에 한랭한 공기가 퇴적된 고기압과 대류권 전체에 걸쳐서 따뜻하고, 그 위의 성층권에 이르러서 한랭하게 되어 있는 고기압이 있다. 전자를 한랭 고기압 또는 키 낮은 고기압이라 하며, 후자를 온난고기압 또는 키 큰 고기압이라 한다.