O ar quente sobe porque quando uma substância está quente, suas moléculas estão mais distantes, o que torna o ar quente menos denso e, portanto, mais leve que o ar mais frio. O ar é geralmente mais quente perto da superfície de a Terra por causa do calor radiante do sol. Quando o ar quente sobe, ele começa a esfriar e eventualmente volta à superfície.
O calor em si não aumenta, mas o ar quente sim. O ciclo de ar quente ascendente e ar descendente frio é o que cria muitos fenômenos climáticos, como tornados e furacões, bem como tempestades e brisas diárias. Com o aquecimento global, os mares e o solo mais quentes farão com que este ciclo se torne exacerbado. Há uma boa chance de que, no futuro, ventos mais fortes, tempestades, tornados e furacões se tornem mais fortes e frequentes.
Quando o ar quente sobe, ele cria térmicas que são bolsas subindo para cima. Durante as manhãs, essas térmicas não sobem muito antes do resfriamento, pois o ar fica mais frio depois de uma noite sem irradiar calor. No final do dia, o ar perto do solo fica mais quente ao longo do dia e se a térmica subir o suficiente, parte do vapor de água na térmica se acumula e se transforma em nuvem.
