Postoji više razloga za to, odnosno više načina kako bi se taj fenomen mogao objasnti.

U Zemljinoj atmosferi, pritisak koji je u vezi sa brojem molekula po jedinici zapremine, opada eksponencijalno sa visinom. Tako ako se vazduh sa površine Zemlje diže u visinu (npr. zbog toga što vjetar juri uz obronak planine), onda dolazi do njegovog širenja jer prelazi iz višeg u manji pritisak. Kad se vazduh širi, tad se hladi.

Vazduh je u visinama više raširen pa je zbog toga hladniji.

Što smo dalje od Zemlje, vazduh je sve tanji i rijeđi. Ukupni toplotni sastav materije je proporcionalan njenoj količini, pa je hladnije na većim visinama. Zamislite da imate lonac od litar vruće vode u njemu i lonac od 10 litara vruće vode. Jasno je da ovaj što ima više vruće vode da ima i više toplote iako su im temperature jednake.  Tako je isto i sa vazduhom na visinama.

Vazduha u visinama ima manje pa ima i manje toplote, pa nam je hladnije.

Također, jedan dio topline sa Sunca se reflektira od atmosferu, a drugi dio i ne stigne do Zemlje. Zemljina atmosfera služi kao staklenik, dobar dio toplote koja se reflektuje od Zemljinu površinu, vraća ponovo nazad, a što je manje vazduha, manje ima šta da vrati toplinu nazad, pa se ona brzo izgubi.

Na visinama se toplota brže gubi jer je tanja atmosfera i nema je dovoljno da bi dobro vraćala toplotu nazad na površinu Zemlje.