L'aria calda aumenta e l'aria fredda affonda a causa della diversa densità. Dato lo stesso volume d'aria, l'aria calda è generalmente meno densa rispetto all'aria fredda.
La differenza di densità tra l'aria calda e fredda è determinata dall'assorbimento dell'energia termica che proviene principalmente dal sole. Quando l'aria viene riscaldata, le particelle presenti nell'atmosfera iniziano a muoversi più velocemente e si espandono rapidamente. L'aumento della distanza tra le molecole d'aria porta alla riduzione della densità dell'aria. L'aria fredda subisce il processo inverso. A causa del minor assorbimento di energia solare, le particelle d'aria sono compresse e il movimento dell'aria è minimo. Ciò causa un aumento della densità dell'aria.
