冷空氣密度大的原因可以從熱脹冷縮的原理來解釋。根據這個原理，空氣在受熱時會膨脹，體積增大，而密度減小；相反，當空氣冷卻時，分子活動減慢，分子間的間隙變小，體積減小，從而導致密度增大。因此，冷空氣的分子比熱空氣更緊密地聚集在一起，使得冷空氣的密度比熱空氣大。此外，冷空氣通常是乾燥的，沒有水分凝結成冰的效應，這也使得冷空氣的密度進一步增大。在地球表面，散熱最快、地面溫度低的地方，空氣受冷收縮最明顯，會在近地面形成空氣堆積，形成密度最大的高氣壓，即冷高壓。這種高密度的冷空氣會流向四周相對低壓的地方，形成冷空氣的流動。