Heiße Luft steigt auf und kalte Luft sinkt aufgrund unterschiedlicher Dichten. Bei gleichem Luftvolumen ist heiße Luft im Allgemeinen weniger dicht als kalte Luft.
Der Dichteunterschied zwischen heißer und kalter Luft wird durch die Aufnahme von Wärmeenergie bestimmt, die hauptsächlich von der Sonne stammt. Wenn Luft erhitzt wird, bewegen sich die in der Atmosphäre vorhandenen Partikel schneller und dehnen sich schnell aus. Der vergrößerte Abstand zwischen den Luftmolekülen führt zu einer Verringerung der Luftdichte. Kalte Luft durchläuft den umgekehrten Prozess. Durch die geringere Absorption der Sonnenenergie werden Luftpartikel komprimiert und die Luftbewegung ist minimal. Dies führt zu einer Erhöhung der Luftdichte.