Ilmamassalla tarkoitetaan suurta ilmamäärää, joka määritellään useimmiten yhtenäisillä ominaisuuksilla sekä lämpötilassa että kosteudessa. Ilmamassat luokitellaan niiden lämpötilojen ja alueiden mukaan, joilla ne saavuttavat ominaisuutensa, ja niillä on tärkeä rooli sääolosuhteissa. Neljä päätyyppiä ilmamassoja ovat mannermainen trooppinen, mannernapainen, merellinen trooppinen ja merellinen napa. Ilmarintama voidaan luokitella myös sen vakauden perusteella sen alla olevan ilman suhteen. Lämpimillä ilmamassoilla on taipumus siirtyä viileämpiin alueisiin ja päinvastoin; kun kaksi massaa kohtaavat, muodostuu ilmarintama.
Maan päälle muodostuu mannermainen ilmamassat, ja se on yleensä kuiva rajoitetun kosteusmäärän vuoksi, toisin kuin merellinen ilmamassi, joka muodostuu suurten vesistöjen päälle. Trooppisessa ilmamassassa on lämmintä ilmaa, kun taas polaarisessa ilmamassassa on kylmää ilmaa. Myös ilmamassan vakaus otetaan huomioon; massat, joiden alla on viileämpää ilmaa, ovat yleensä vakaampia kuin massat, joiden alla on lämpimämpää ilmaa, koska massalla on taipumus laskea korkeudessa näissä olosuhteissa. Meteorologit luokittelevat edelleen ilmamassoja kosteuden ja vakauden olosuhteiden yhdistelmän mukaan. Erinomaiset ilmamassat ovat sekä kuivia että vakaita, kun taas monsuunimassat ovat kosteita ja epävakaita.
Ilmamassat liikkuvat lämpötilan ja tiheyden mukaan. Lämmin ilma liikkuu pylväitä kohti, kun taas viileä ilma liikkuu päiväntasaajaa kohti. Lisäksi tiheät ilmamassat ovat yleensä raskaampia ja liikkuvat alaspäin. Tämä liike on vastuussa erilaisista sääolosuhteista, jotka sanelevat tuuliolosuhteet, lämpötilan ja kosteuden.
Liike mahdollistaa myös ilmarinttojen muodostumisen, pisteitä, joissa eri laatuisten massojen raja on sama. Näiden alueiden tiheyden, kosteuden ja lämpötilan eron aiheuttama dynaaminen liike on syy sääilmiöihin, kuten taifuunit ja syklonit. Vaikka tuulensiirrot ovat ilmarinttojen jatkuva ominaisuus, sateita esiintyy vain, kun risteyksessä on riittävästi kosteutta. Ilmamassat siirtyvät lopulta riittävän kauas toisistaan poistamaan rintama ja sen aiheuttamat sääolosuhteet.
Useat tekijät voivat vaikuttaa ilmarinttojen muodostumiseen. Esimerkiksi tulivuorenpurkaukset voivat nopeasti lämmittää alueen ilmaa ja nostaa sen yläpuolella olevan ilmamassan lämpötilaa. Polaaristen jäätiköiden sulaminen voi myös aiheuttaa merkittävän lisäyksen yläpuolella olevan ilmamassan kosteudessa. Samaan aikaan muuttuvat ilmarintamien ja massojen luomat sääolosuhteet voivat vaikuttaa myöhemmin tulevien massojen kehitykseen.