Wenn die Höhe zunimmt, sinkt die Lufttemperatur. Dies liegt daran, dass mit zunehmender Höhe der Luftdruck abnimmt. Wenn der Luftdruck abnimmt, kühlt die Luft ab.
Die Dichte der Luftmoleküle ist in der Nähe der Oberfläche am größten und wird mit zunehmender Höhe dünner. Einer der Hauptgründe für eine höhere Dichte von Luftmolekülen näher an der Erdoberfläche ist die Schwerkraft. Die Schwerkraft nimmt mit zunehmender Entfernung von der Erdoberfläche ab, so dass der Einfluss des Planeten auf die Luftmoleküle in niedrigeren Höhen am größten ist. Eine höhere Dichte von Luftmolekülen bedeutet einen höheren Luftdruck. Nach dem Gesetz von Gay-Lussac ist der Druck von Gasen bei konstantem Volumen direkt proportional zur Temperatur der Gase. Ein höherer Druck bei geringerer Höhe impliziert daher eine höhere Temperatur. Wenn der Luftdruck mit der Höhe abnimmt, sinkt auch die Temperatur.
Ein weiterer Faktor, der zum Temperaturunterschied in Abhängigkeit von der Höhe beiträgt, ist der Treibhauseffekt. Wenn Sonnenlicht auf die Erdoberfläche fällt, wird ein Teil seiner Wärme von den Gasmolekülen in der Umgebung aufgenommen. Eine höhere Anzahl von Gasmolekülen bedeutet eine größere Wärmemenge, die absorbiert wird. Da die Dichte der Gasmoleküle in geringer Höhe höher ist, wird mehr Wärme von den Treibhausgasen aufgenommen und zurückgehalten als in größeren Höhen. Dadurch wird die Luft näher an der Erdoberfläche wärmer.
