Les principaux facteurs qui affectent la circulation globale de l'air sont la rotation de la Terre et la chaleur du soleil. Il existe trois cellules de circulation de l'air dans les hémisphères nord et sud. Ces trois cellules travaillent ensemble pour créer une circulation d'air globale.
Les cellules de Hadley constituent les deux segments de latitude les plus proches de l'équateur. C'est la zone qui reçoit la plus grande partie de la chaleur du soleil et s'étend jusqu'à 30 degrés. L'air chauffé près de l'équateur monte, puis s'écoule vers le sud ou le nord selon l'hémisphère vers le pôle. Plus il se rapproche du pôle, plus l'air est froid, ce qui le fait couler. Ce mouvement circulaire se produit dans les trois cellules.
Le deuxième groupe de cellules s'étend jusqu'à 60 degrés de latitude et s'appelle les cellules de Ferrel. Le mouvement de ces cellules est forcé par les deux autres ensembles de cellules et produit des vents d'ouest plutôt que des vents verticaux. Cet ensemble de cellules est la zone tampon entre les cellules chaudes de Hadley et les cellules polaires froides qui englobent les pôles.
Les cellules polaires s'étendent à partir de 60 degrés de latitude. Les parties nord et sud de ces cellules ont une pression élevée, tandis que la bande d'air la plus proche des cellules de Ferrel a une basse pression, créant un front lorsque l'air polaire froid rencontre l'air modéré de Ferrel.
