L'aria si raffredda quando sale attraverso l'atmosfera perché all'aumentare dell'altitudine, la pressione dell'aria diminuisce e consente alle singole molecole d'aria di espandersi una dall'altra. Questa espansione porta ad una diminuzione delle collisioni tra le molecole d'aria, che quindi si traduce in una minore quantità di energia termica trasferita tra quelle molecole.
Sulla superficie terrestre, la pressione dell'aria è maggiore a causa del peso combinato di tutte le molecole d'aria nell'atmosfera sopra. Una volta riscaldata, la massa d'aria sale nell'atmosfera. Durante questa ascesa, l'energia termica della massa d'aria viene gradualmente utilizzata per espandere la massa d'aria. Questo spiega la perdita di calore quando l'aria sale attraverso l'atmosfera.
