L'atmosfera diventa meno densa all'aumentare dell'altitudine perché c'è meno peso sulle molecole d'aria, rendendole meno compresse. L'aria alle quote più basse è più densa perché è pigiata dal peso di tutti le molecole d'aria sopra. Inoltre, le molecole d'aria più lontane sono dalla Terra, meno peso hanno a causa di un tiro gravitazionale inferiore.
Ad altitudini più elevate, meno molecole sono presenti nell'aria, secondo Altitude.org. Ci sono meno molecole di ossigeno, il che rende la respirazione più difficile. In effetti, gli aerei volano ad un'altitudine così elevata da dover essere artificialmente pressurizzati in modo che i passeggeri possano respirare.
La densità atmosferica dipende non solo dall'altitudine ma anche dalla temperatura e dal tempo. L'aria calda è meno densa dell'aria fredda perché quando viene riscaldata, gli atomi delle molecole d'aria diventano più attivi e occupano più spazio. Il clima introduce sistemi di alta o bassa pressione che influenzano anche la densità dell'aria. Il vapore acqueo diminuisce la densità dell'aria perché le molecole di acqua assorbono lo spazio che normalmente occupano azoto e ossigeno e il peso dell'acqua allo stato gassoso è inferiore a quello degli equivalenti atomi di azoto e ossigeno.
