L'effetto ombra della pioggia si verifica quando l'aria calda e umida sale contro le alte quote di terreno e abbassa la sua acqua lungo la strada. Questo crea una regione sul lato opposto della catena montuosa che è relativamente deficiente nella precipitazione al punto di formare un deserto di pioggia-ombra.
L'aria su grandi corpi d'acqua tende ad essere densa, calda e umida. L'aria satura si muove facilmente lungo la superficie dell'acqua, poiché ci sono pochissimi ostacoli al suo passaggio. Una volta raggiunta la terra, l'aria carica di umidità può a volte percorrere centinaia o persino migliaia di chilometri attraverso paesi relativamente pianeggianti, depositando la sua umidità mentre continua.
Nei luoghi in cui l'elevazione costiera aumenta vertiginosamente, tuttavia, non è possibile che l'aria oceanica passi sopra la terra senza salire al di sopra del livello delle montagne. Mentre lo fa, l'aria si espande e diventa meno densa. I gas in espansione tendono a raffreddarsi, quindi la temperatura della massa d'aria diminuisce bruscamente con l'aumentare dell'altitudine. L'aria fredda e rarefatta è molto povera nel trattenere il vapore acqueo, quindi l'acqua nell'aria tende a precipitare lungo il pendio al vento delle montagne. Quando l'aria sale abbastanza in alto per attraversare le montagne, ha versato la maggior parte o tutta la sua acqua e non può irrigare il pendio sottovento o l'ombra della pioggia all'interno della catena.
