El aire caliente sube y el aire frío se hunde debido a densidades variables. Dado el mismo volumen de aire, el aire caliente es generalmente menos denso en comparación con el aire frío.
La diferencia en las densidades entre el aire caliente y el frío está determinada por la absorción de la energía térmica que proviene principalmente del sol. Cuando el aire se calienta, las partículas presentes en la atmósfera comienzan a moverse más rápido y se expanden rápidamente. El aumento de la distancia entre las moléculas de aire resulta en la reducción de la densidad del aire. El aire frío sufre el proceso inverso. Debido a la menor absorción de energía solar, las partículas de aire se comprimen y el movimiento en el aire es mínimo. Esto provoca un aumento en la densidad del aire.