Luftmoleküle vibrieren und stoßen beim Erhitzen gegeneinander. Die Moleküle nehmen während dieser Bewegungen mehr Platz ein, wodurch sich die Luft ausdehnt. Da die Moleküle bei erhöhtem Druck einen größeren oder gleich großen Raum einnehmen, wird die Luft leichter oder weniger dicht.
Luft wird beim Abkühlen dichter. Kühlere Temperaturen verlangsamen die Luftmoleküle und nehmen dadurch weniger Platz ein. Die Platzverkleinerung führt dazu, dass die Luft durch reduzierten Luftdruck schwerer wird. Der Luftdruck ist ein wichtiger Faktor in der Meteorologie, da die Temperaturen mit steigenden Temperaturen sinken. Dieser Temperaturabfall wird durch den verringerten atmosphärischen Druck in größeren Höhen verursacht.