Theo Đại học California ở Santa Barbara, tất cả thời tiết đều xảy ra ở tầng đối lưu. Đây là tầng thấp nhất của khí quyển Trái đất và nó được liên kết trên cùng bởi một lớp không khí được gọi là sự tạm dừng.
Tầng đối lưu cũng chứa 99% hơi nước trong bầu khí quyển của Trái đất. Nồng độ nước lớn nhất nằm trên vùng nhiệt đới, và lượng nước ít nhất có thể được tìm thấy ở vùng cực. Một hiện tượng phổ biến ở tầng đối lưu gần các khu vực đông dân cư là khói bụi, có thể hạn chế tầm nhìn và có thể gây kích ứng cổ họng và mắt. Tầng đối lưu nằm ở độ cao khoảng 5 đến 7 dặm so với cực bắc và nam.