东北冷涡是在东亚阻塞形势下于东北地区发生的较为深厚的冷性低值系统，其基本环流特征是对流层中高层为闭合系统，由中高纬度基本西风气流中的深槽向低纬完全分离，在东北区域上空形成东北冷涡。因此，东北冷涡是与阻塞高压互为生消的。因此东北冷涡系统也具有移动缓慢的特征，能在局地维持数天，因而东北冷涡能在很大程度上影响其控制区域的天气状况。东北冷涡的形成与大型环流的分布和演变有密切关系，极涡、副高、印巴低压、青藏高原高压、北非高压等系统的有利配置是各类阻塞形成的根本天气学条件。大气环流的异常导致阻塞形势的建立，进而引发东北冷涡的形成。极地是东北冷涡形成的冷空气源地。从里海至我国大陆东部，500hPa形势场中40°N附近的纬带上有明显的西风急流区为东北冷涡的形成先兆。通俗的来说，在强冷空气在向西东行进中被特殊的比较深厚的暖气团阻挡，形成被困在高空的、大范围的、深厚的冷气团，如过这时这团冷气团被暖空气切断了与北方冷空气的联系，就会形成一个孤立闭合的冷性低压中心，也就是冷涡，如果发生在东北附近就叫做东北冷涡。同时，东北地区南濒渤海，东临日本海，水汽条件充足有利于东北冷涡系统的形成和发展。
东北冷涡一年四季都可能出现，但夏季出现的几率要明显大于冬季。东北冷涡活动的最大密集带从4月份开始逐渐向南移动。冷涡密集区初春主要出现在东北平原的北部，位于北纬52度附近，且呈纬向分布。另一个主要的密集区位于东北平原的中部和西北日本海沿岸。一般情况下，出现在北纬40-45度区域内的东北冷涡常常给辽宁带来连续几天的间断性降水、持续多日的气温下降天气，40-45度区域内的东北冷涡在初春时节出现频率较低。
东北冷涡是从地面到6000米上空的一个冷性气柱，在500百帕天气图上至少能分析出一条闭合等高线，并有冷中心或明显冷槽配合。冷涡中的空气柱处于上冷下暖的不稳定状态，常会产生阵雨、雷阵雨甚至雷雨大风或冰雹等不稳定天气。有时，强烈发展的冷涡也会造成较大范围的暴雨天气。冷性气柱呈逆时针方向旋转的过程中，会有一股股冷空气甩出来产生降水。由于东北冷涡是个深厚的天气系统，移动缓慢维持时间比较长，一般为3～5天，最长可达10余天，带来连续数日的低温阴雨天气 ，或造成连续数天的阵性降雨天气。
东北冷涡是造成东北地区低温冷害、持续降雨洪涝、冰雹和雷雨大风等突发性强对流天气的重要天气系统，对东北地区的天气气候有重大影响。
春夏季节出现的东北冷涡天气，对农牧业生产危害极大。因气温偏低影响水稻、高粱、玉米、大豆等作物的春播或幼苗的发育生长，因而造成秋粮减产。在牧区，牧草不能及时返青，牛羊由于饲料不足而掉膘。 根据低温出现的时间不同，对农作物造成的影响亦不同。6月份的低温使农作物不能正常生长而推迟生育期；8 月份农作物正处在灌浆乳熟干物质积累阶段，正需温度高， 阳光充足的天气，低温易造成籽粒不饱满或空壳而减产。