Sự nóng lên của tầng đối lưu là do các dòng đối lưu. Các dòng đối lưu được tạo ra khi mặt trời làm ấm các dòng không khí ở xích đạo của hành tinh ở mức độ lớn hơn so với ở các cực của hành tinh.
Ánh sáng mặt trời làm nóng các vùng của tầng đối lưu không đồng đều. Khi ánh sáng mặt trời đi vào bầu khí quyển, một phần của nó bị phản xạ trở lại không gian. Phần còn lại đi vào bầu khí quyển và được bề mặt Trái đất hấp thụ. Sau đó, năng lượng được giải phóng khỏi mặt đất, nơi nó truyền trở lại bầu khí quyển. Năng lượng giải phóng được hấp thụ bởi carbon dioxide và các phân tử nước trong khí quyển, sau đó được giải phóng trở lại bề mặt Trái đất. Quá trình này ngăn nhiệt độ trung bình toàn cầu thay đổi mạnh hàng năm.
Dòng đối lưu là dạng gió quy mô lớn di chuyển nhiệt và độ ẩm do năng lượng mặt trời tạo ra xung quanh hành tinh. Không khí bốc lên dọc theo các vùng khí hậu xích đạo và cận cực ở bán cầu Bắc và Nam. Không khí chìm ở vùng cực và cận nhiệt đới. Không khí di chuyển giữa các cực và xích đạo bị lệch hướng do chuyển động quay của Trái đất. Quá trình này tạo ra các vành đai gió bề mặt di chuyển từ đông sang tây ở các vùng nhiệt đới và địa cực và gió di chuyển từ tây sang đông ở các vĩ độ trung bình.
