Les molécules d'air vibrent et se heurtent les unes contre les autres lorsqu'elles sont chauffées. Les molécules occupent plus d'espace pendant ces mouvements, provoquant la dilatation de l'air. Parce que les molécules occupent un espace plus grand ou de même taille avec une pression accrue, l'air devient plus léger ou moins dense.
L'air devient plus dense lorsqu'il est refroidi. Les températures plus froides ralentissent les molécules d'air, ce qui signifie qu'elles prennent moins de place. La réduction de l'espace entraîne un alourdissement de l'air en raison d'une pression d'air réduite. La pression atmosphérique est un facteur important en météorologie, car les températures chutent avec la hausse des températures. Cette chute de température est causée par une pression atmosphérique réduite à des altitudes plus élevées.