Straturile atmosferice superioare sunt mai reci decât cele inferioare din cauza scăderii densității aerului odată cu creșterea altitudinii. Aerul mai puțin dens nu poate transporta căldură atât de eficient ca aerul mai dens, prin urmare, temperatura scade. Acest proces este cunoscut sub numele de inversiunea temperaturii și este comun de a fi observat în munții înalți și în stratosferă.