Bem acima dos pólos, uma circulação de ar frio em grande escala gira pela estratosfera e troposfera superior durante o inverno. Esta circulação é o vórtice polar. É uma característica normal da estação fria, não um fenómeno passageiro.

Quando o vórtice polar é forte e estável, o ar frio permanece confinado junto aos pólos. Quando enfraquece ou distorce, as massas de ar frio podem deslocar-se para sul, atingindo as latitudes médias e produzindo vagas de frio intensas. Os aquecimentos súbitos na estratosfera são um dos mecanismos que destabilizam o vórtice.

A cobertura mediática trata por vezes o vórtice polar como um evento raro, embora esteja presente todos os invernos. O que varia é a sua intensidade e o grau em que influencia o clima à superfície. Os investigadores estudam as ligações entre o vórtice estratosférico e os padrões climáticos troposféricos para melhorar as previsões a longo prazo.

Os dados de satélite e de balões seguem o vórtice durante toda a estação fria.