O ar quente sobe e o ar frio desce devido às diferentes densidades. Dado o mesmo volume de ar, o ar quente é geralmente menos denso em comparação com o ar frio.
A diferença de densidades entre o ar quente e o frio é determinada pela absorção de energia térmica que vem principalmente do sol. Quando o ar é aquecido, as partículas presentes na atmosfera começam a se mover e se expandir rapidamente. O aumento da distância entre as moléculas de ar resulta na redução da densidade do ar. O ar frio passa pelo processo inverso. Devido à menor absorção de energia solar, as partículas de ar são comprimidas e há um movimento mínimo no ar. Isso causa um aumento na densidade do ar.