Schimbările climatice se datorează diferențelor de temperatură, umiditate și presiune între masele de aer atmosferic care circulă pe planetă. În general, vremea este determinată de starea actuală a atmosferei într-o anumită zonă și este, de asemenea, afectată de schimbările sezoniere datorită rotației Pământului în jurul Soarelui.
Presiunea atmosferică este cel mai important factor al schimbării vremii, deoarece presiunea ridicată determină aerul să curgă încet în jos și să se extindă, în timp ce presiunea scăzută determină creșterea aerului, unde vaporii de apă se condensează apoi în nori. Sistemele meteorologice de înaltă presiune tind să aibă ca rezultat zile mai mult noros, deoarece aerul scufundat împiedică formarea noriilor. Pe de altă parte, aerul se răcește în timp ce se ridică în sistemele de joasă presiune, determinând vaporii de apă să se transforme în nori și, eventual, să fie eliberați sub formă de precipitații.
Atmosfera Pământului este formată din aceste mase de aer diferite, care se mișcă în mod constant la viteze diferite. În emisfera nordică, masele de aer se mișcă în sensul acelor de ceasornic, în timp ce aerul din emisfera sudică se mișcă în direcția opusă, în sensul invers acelor de ceasornic. Mișcarea și /sau coliziunea acestor mase de aer duce la vânt și furtuni, care au ca rezultat modificarea tiparelor meteorologice.
