O efeito de sombra de chuva ocorre quando o ar quente e úmido sobe contra grandes elevações de terra e despeja sua água ao longo do caminho. Isso cria uma região do outro lado da cordilheira que é relativamente deficiente em precipitação a ponto de formar um deserto com sombra de chuva.
O ar sobre grandes massas de água tende a ser denso, quente e úmido. O ar saturado se move facilmente ao longo da superfície da água, pois há poucos obstáculos para sua passagem. Ao chegar à terra, o ar carregado de umidade às vezes pode viajar centenas, ou até milhares, de quilômetros através de um terreno relativamente plano, depositando sua umidade à medida que avança.
Em locais onde a elevação costeira aumenta acentuadamente, no entanto, não é possível que o ar do oceano passe sobre a terra sem se elevar acima do nível das montanhas. Ao fazer isso, o ar se expande e se torna menos denso. Os gases em expansão tendem a resfriar, de modo que a temperatura da massa de ar cai drasticamente com o aumento da altitude. O ar frio e rarefeito é muito pobre em reter o vapor de água, então a água no ar tende a precipitar ao longo da encosta a barlavento das montanhas. No momento em que o ar sobe alto o suficiente para cruzar as montanhas, ele derramou a maior parte ou toda a sua água e não pode irrigar a encosta a sotavento ou a área de sombra de chuva no interior da cadeia.
