Luchtmassa, in de meteorologie, groot luchtlichaam met vrijwel uniforme omstandigheden van temperatuur en vochtigheid op een bepaald hoogteniveau. Een dergelijke massa heeft duidelijke grenzen en kan zich horizontaal over honderden of duizenden kilometers uitstrekken en soms tot aan de top van de troposfeer (ongeveer 10-18 km boven het aardoppervlak) reiken. Een luchtmassa vormt zich wanneer de atmosfeer in contact blijft met een groot, relatief uniform land- of zeeoppervlak gedurende een tijd die lang genoeg is om de temperatuur en de vochtigheidseigenschappen van dat oppervlak te verwerven. De belangrijkste luchtmassa’s van de aarde ontstaan op polaire of subtropische breedtegraden. De middelste breedtegraden vormen in wezen een zone van wijziging, wisselwerking en vermenging van de polaire en tropische luchtmassa’s.
Luchtmassa’s worden gewoonlijk ingedeeld volgens vier basisbrongebieden met betrekking tot de breedtegraad. Deze zijn polair (koud), arctisch (zeer koud), equatoriaal (warm en zeer vochtig), en tropisch (warm). In de Verenigde Staten zijn de belangrijkste luchtmassatypes gewoonlijk continentaal polair, maritiem polair, continentaal tropisch en maritiem tropisch.
Continentaal polaire (cP) lucht vormt zich gewoonlijk tijdens de koude periode van het jaar boven uitgestrekte landgebieden zoals Centraal-Azië en Noord-Canada. Deze lucht is waarschijnlijk stabiel en is kenmerkend vrij van condensatievormen. Bij opwarming of bevochtiging vanaf de grond met sterke turbulentie ontwikkelt dit type luchtmassa beperkte convectieve stratocumulus wolkenvormen met verspreide lichte regen- of sneeuwbuien. In de zomer verandert sterke continentale opwarming snel de koelte en droogte van de cP-luchtmassa wanneer deze zich naar lagere breedtegraden beweegt. Overdag ontstaan er cumuluswolken, maar de stabiliteit van de luchtmassa op het hogere niveau is gewoonlijk zodanig dat regenbuien worden voorkomen.
Maritieme polaire (mP) luchtmassa’s ontwikkelen zich boven de poolgebieden van zowel het noordelijk als het zuidelijk halfrond. Zij bevatten over het algemeen aanzienlijk meer vocht dan de cP luchtmassa’s. Wanneer ze op midden- en hoge breedtegraden landinwaarts bewegen, kan zware neerslag vallen wanneer de lucht gedwongen wordt berghellingen te beklimmen of verstrikt raakt in cyclonale activiteit (zie cycloon).
De continentale tropische (cT) luchtmassa ontstaat in dorre of woestijnachtige gebieden op de middelste of onderste breedtegraden, voornamelijk tijdens het zomerseizoen. Zij is in het algemeen sterk verwarmd, maar haar vochtgehalte is zo laag dat de intense droge convectie er gewoonlijk niet in slaagt het condensatieniveau te bereiken. Van alle luchtmassa’s is de cT de meest dorre, en het onderhoudt de gordel van subtropische woestijnen wereldwijd.
De maritieme Tropische (mT) is de belangrijkste vochthoudende en regenproducerende luchtmassa gedurende het hele jaar. In de winter verplaatst deze zich naar de polen en wordt afgekoeld door het grondoppervlak. Bijgevolg wordt ze gekenmerkt door mist of lage stratus- of stratocumuluswolken, met motregen en slecht zicht. Een steile lapse rate aan de bovenzijde in gebieden met cyclonale activiteit zorgt voor het optreden van zware frontale en convectieve regens. In de zomer zijn de kenmerken van de mT-luchtmassa boven de oceanen en in de zones met cyclonale activiteit in wezen dezelfde als in de winter. Boven warme continentale gebieden wordt de luchtmassa echter sterk opgewarmd, zodat in plaats van mist en lage stratusbewolking breed verspreide en plaatselijk zware onweersbuien in de namiddag ontstaan.