Ilmavirta on liikkuvan ilman massa. Ne johtuvat useista olosuhteista, mutta erityisesti paine- ja lämpötilaeroista. Ilmavirrat sekä muotoilevat että vaikuttavat maapallon ilmastoon ja säähän, ja ne koetaan tuuleksi sekä maan pinnalla että korkealla, lentokoneilla ja lentävillä eläimillä. Ilmavirrat ovat myös muovanneet maailmanhistoriaa, koska ne ovat muinaisista ajoista lähtien vaikuttaneet valtameripurjelaivojen kauppa- ja etsintäreitteihin.
Maapallon ilmasto ja sää ovat erittäin monimutkainen järjestelmä, jossa on monia toisiinsa liittyviä komponentteja, joista ilmavirrat ovat vain yksi komponentti. Ilmavirta syntyy yleensä kahdella ehdolla. Ilmanpaineen tai lämpötilan ero kahden ilmamassan välillä on ylivoimaisesti yleisin, mutta on olemassa muuntyyppisiä ilmavirtoja, kuten suihkuvirta.
Kun kahdella ilmamassalla on erilainen ilmanpaine, muodostuu ilmavirta, kun ilma virtaa korkeamman paineen alueelta alemman paineen alueelle. Tämäntyyppinen ilmavirta on yleinen maan pinnalla tai sen lähellä, ja ilmanpainevirrat ovat suuren osan planeetan pintatuulesta. Sääkartalla paine -erot on usein merkitty viivoilla, joita kutsutaan isobareiksi. Isobars itse yhdistää alueet, joilla on sama ilmanpaine. Kun ne näkyvät hyvin lähellä toisiaan, ilmamassojen välillä on suuri ero ilmanpaineissa suhteellisen lyhyellä etäisyydellä, mikä saa ilmavirrat virtaamaan erittäin nopeasti voimakkaan tuulen muodossa.
Lämpötilavirta tai nouseva ilmavirta muodostuu, kun eri lämpötilojen ilmamassat kohtaavat. Kylmä ilma on tiheämpää kuin lämmin ilma, ja kun kylmä ilmamassi kohtaa lämpimämmän ilmamassan, lämpimämpi ilma pyrkii nousemaan muodostaen nousevan ilmavirran. Tämä lämpimän ja kylmän ilman välinen vuorovaikutus on ukkosen ja ääritapauksissa tornadon lähde.
Suihkuvirta on eräänlainen ilmavirta, joka johtuu suurista lämpötilaeroista ilmamassojen välillä. Joskus sitä luonnehditaan nopeasti liikkuvan ilman joeksi, joka virtaa usein yli 200 mailia tunnissa (320 km/h) ja antaa sille nimen. Kerrallaan jopa neljä tai useampia erillisiä suihkuvirtoja voi virrata korkealle maanpinnan yläpuolelle kiertäen maapalloa noin 4 kilometrin korkeudessa. Pari suihkuvirtaa, polaarinen suihkuvirta ja trooppinen suihkuvirta, virtaavat lännestä itään sekä pohjoisella että eteläisellä pallonpuoliskolla.