Волновая теория циклонов явилась одним из первых открытий XX в. в науке о погоде нашей планеты. Во время первой мировой войны Норвегия, отрезанная от большинства источников метеорологической информации того времени, была вынуждена разработать собственную систему крупномасштабного анализа погодообразующих процессов. При этом было сделано много важных открытий. Кроме того, в интенсивные исследования атмосферы в начале нынешнего века включились некоторые ведущие теоретики-метеорологи из других стран. Крупный теоретик В. Бьеркнес разработал волновую теорию циклонов, которая объясняла взаимодействие встречающихся воздушных масс.

Когда в умеренных широтах полярный воздух встречается с более теплой воздушной массой, возникает полярный атмосферный фронт. Теплой массой при этом может быть, например, теплый влажный воздух, сформировавшийся в тропических широтах, тогда как очагом формирования холодной и более сухой воздушной массы были полярные области. Область встречи этих двух воздушных масс в умеренных широтах и становится атмосферным фронтом.

Когда теплый воздух движется на север, а холодный на юг, между ними образуется пограничная область, которая на карте погоды представляется некоторой линией. На линии встречи двух воздушных масс возникают волны.

Встреча двух воздушных масс вызывает целый ряд атмосферных процессов, которые и приводят к развитию волнового циклона. Теплый воздух образует длинный воздушный язык, вклинивающийся в область, занятую холодным воздухом. При этом на атмосферном фронте возникает возмущение в виде волны, в которой обе воздушные массы вращаются друг вокруг друга, в результате чего вершина волны становится все более заметной.

Когда возникает волна, давление в ее вершине постепенно понижается, а пространство, занятое волной, расширяется. Понижение давления в центральной части области кругового движения воздуха увеличивает градиент давления, что приводит к усилению ветра в данном районе. Теплый воздух при этом постепенно вытесняется вверх, а холодный продолжает перемещаться к югу.