Die ungleichmäßige Erwärmung der Erdoberfläche erzeugt heiße und kalte Stellen, wodurch das Potenzial für Konvektionsströmungen entsteht. Luft über einer warmen Stelle steigt auf und erzeugt eine Tiefdruckzone nahe der Oberfläche. Kältere, dichtere Luft nahe der Oberfläche in einer Zone mit höherem Druck strömt dann ein und erzeugt Wind.
Der Einfluss von Hitze auf den Windzyklus lässt sich am leichtesten in Meeresnähe beobachten. Tagsüber nimmt der Ozean Wärme von der Oberfläche auf, wodurch die Luft über ihm kühler bleibt als über dem Land. Wenn die warme Luft vom Ufer aufsteigt, bläst die kühlere Luft aus dem Meer an ihre Stelle. Nachts kühlt das Land schnell ab, während der Ozean die aufgenommene Wärme abstrahlt und die Luft darüber warm hält. Dies kehrt den Effekt um, wodurch die Luft ablandig aufsteigt und eine Brise vom Land erzeugt wird. Ungleichmäßige Erwärmung kann auch aufgrund geographischer Gegebenheiten auftreten. Ein der Sonne ausgesetzter Berghang erwärmt sich mehr als ein schattiges Tal darunter und erzeugt einen Wind, der tagsüber bergauf und nachts bergab weht.
Das gleiche Prinzip ist für globale Windmuster verantwortlich. Die Polarregionen erhalten weniger Sonneneinstrahlung als Gebiete in Äquatornähe, was zu einer globalen Temperaturverschiebung je nach Breitengrad führt. Dies, zusammen mit Temperatur- und Dichteunterschieden in verschiedenen Schichten der Atmosphäre, erzeugt globale Windmuster wie den Jetstream, die dazu beitragen, Wettersysteme zu steuern.
