Gió mùa mùa đông (thường gọi là gió mùa đông bắc) là một khối không khí lạnh mang đến gây một mùa đông rét nhất so với các nơi khác trên thế giới ở cùng vĩ độ. Sở dĩ như vậy là vì bản chất gió mùa đông bắc là khối không khí cực lục địa (Pc) từ cao áp Xibiria thổi về. Hoạt động của gió mùa đông bắc ảnh hưởng đến nước ta từ tháng XI đến tháng III năm sau. Trong thời gian này, gió mùa đông bắc có thể xem như gió tín phong được tăng cường bởi không khí cực đới. Do tính chất phức tạp như vậy nên khi xem xét phải căn cứ tính chất nhiệt ẩm của các khối khí
đặc trưng. Gió mùa là gió cực đới, gió tín phong là gió nhiệt đới. Như vậy, khi khối khí cực chuyển đến bị nhiệt đới hóa tới mức mang lại thời tiết nhiệt đới với nhiệt độ 20 - 25oC trong mùa đông thì khi đó gió đông bắc từ cao áp phía Bắc đến mới được xem là gió tín phong.
Không khí cực đới (Pc) thường tràn xuống Việt Nam theo hai đường. Một đường từ lục địa đi thẳng xuống qua lãnh thổ Trung Quốc; một đường dịch quá về phía Đông qua biển Nhật Bản, Hoàng Hải... Trên chặng đường dài hàng ngàn kilômét ấy không khí cực đới tất yếu phải biến tính nóng lên đến 2oC qua một vĩ tuyến đồng thời cũng tăng ẩm lên. Do đó, khi đến Việt Nam chia thành 2 khối khí theo hướng đường đi: Cực đới biến tính qua lục địa (NPc đất) và cực đới biến tính qua biển (NPc biển).
- Khối khí NPc đất: Mặc dù đã được nóng lên hơn Pc ở nơi phát nguyên đến hàng chục độ vẫn là khối khí lạnh và khô nhất ở Việt Nam. Khi đến Việt Nam tùy cường độ chuyển động, mức độ biến tính do tiếp xúc mặt đệm theo từng đợt mà nền nhiệt độ và độ ẩm hạ thấp nhiều hay ít. Chẳng hạn, ở Hà Nội tính trung bình nhiệt độ của NPc đất vào các tháng XI và III khoảng 16 - 18oC, độ ẩm tương đối 70-75%. Mức độ hạ thấp của nhiệt độ và độ ẩm giảm dần từ Bắc vào Nam, đến Bình Trị Thiên (ở vĩ độ 18 - 16oB) sự biến tính đã khá mạnh đến mức gần xóa mờ hết các tính chất cực đới, khiến cho vĩ tuyến 16oB có thể được coi như là giới hạn phía Nam của phạm vi tác động của NPc. Đặc trưng của NPc đất là trời lạnh, khô, quang mây, ở vùng núi có sương mù bức xạ vào buổi sáng. Khi mới tràn sang Việt Nam, do hoạt động của front cực thời tiết có thể có nhiều mây cho mưa nhỏ, mưa phùn. NPc đất hoạt động mạnh nhất từ tháng XI - I năm sau.
- Khối khí NPc biển: So với NPc đất thì ấm hơn. Đặc trưng của NPc biển là độ ẩm cao (90%) mà nguyên nhân chính là do tác động của vùng biển Nam Trung Hoa và Bắc Việt Nam. Hình thành dưới chế độ áp cao nên NPc biển vẫn mang tính chất ổn định, vì thế không có mưa to mà thời tiết đặc trưng là trời lạnh, đầy mây, âm u, có mưa phùn và mưa nhỏ rải rác, khi gặp bức chắn địa hình cho mưa lớn.
Front lạnh:
Cao áp Xibiria là một vùng gió xoáy tản dao động từ Tây sang Đông, đi về áp thấp Alêuxiên hay chếch về phía Đông Nam ra mạn Đài Loan và Tây Thái Bình
Dương rồi biến tính, và nếu cường độ mạnh thì chuyển về Việt Nam theo hướng Đông Bắc. Mỗi khi gió mùa tràn sang Việt Nam ta thấy giữa khối không khí NPc và khối không khí trước nó có một front lạnh hoạt động, ta gọi là front cực (FP). Do đó, front cực tới đâu thì phạm vi hoạt động của gió mùa đông bắc với khối khí NPc tới đó. Ở Việt Nam front cực thường dừng lại ở vĩ độ 16oB và phía Nam của vĩ độ này là phạm vi hoạt động của gió tín phong, chỉ trong những trường hợp có cường độ rất mạnh front cực mới xuống tới vĩ độ 14-12oB, tuy nhiên quan hệ về thời tiết yếu đi. Nhìn chung mỗi khi có front lạnh tràn qua đều xảy ra biến đổi đột ngột về gió, nhiệt độ, độ ẩm và mưa. Gió từ thành phần nam chuyển nhanh qua thành phần bắc, nhiệt độ giảm nhanh chóng thường từ 3-5oC, có khi đến 10oC, còn ẩm và mưa khá phức tạp, nơi có bức chắn địa hình thì độ ẩm và lượng mưa tăng còn ở đồng bằng lượng mưa giảm và khô.