极地是地球的冷极，也是大气的冷源，因而在极地低空形成冷性高压，在极地上空则形成冷性低压。当冬季到来时，由于强下沉空气遇到山脉或山地地形受阻，停止大气环流而就地旋转，形成气旋，吸入冷空气形成一股很强的围绕极地旋转的西向环流，称为“极地涡旋”。极地涡旋是极地高空冷性大型涡旋系统、极区大气环流的重要组成部分，其位置、强度以及移动不仅对极区，甚至对高纬地区的天气都有明显影响。

作为一种气旋，极地涡旋的生成原因主要与地球表面的气压差有关，所以南北极和赤道附近的温度差越大，极地涡旋的演化越激烈。极地涡旋的活动范围和位置经常性地发生变化，在北半球，尤其是每次9月至次年3月演化较为复杂，活动时间最长达35天，不仅对极地，还对高纬地区的天气系统产生严重的影响。极地涡旋闭合中心有时会分裂成两三个，甚至3个以上，当偏离极地向南移动时，常导致寒潮活动增多、增强。