Koude lucht stijgt niet. In feite is het tegenovergestelde waar:*koude lucht zinkt.* Dit komt omdat koude lucht een grotere dichtheid heeft dan warme lucht, en dus door de zwaartekracht naar beneden wordt getrokken. De dichtere lucht duwt de minder dichte lucht naar boven, waardoor de warme lucht stijgt. Dit proces wordt convectie genoemd en is verantwoordelijk voor de luchtcirculatie in de atmosfeer.

Het concept van opstijgende koude lucht wordt vaak verkeerd begrepen vanwege de manier waarop we het weer ervaren. Als het buiten koud is, kan de lucht dichtbij de grond warmer aanvoelen dan de lucht hogerop. Dit komt doordat de grond overdag warmte van de zon absorbeert en deze 's nachts weer afgeeft, waardoor de lucht nabij het oppervlak wordt verwarmd. De algehele temperatuur van de lucht neemt echter af naarmate je hoger in de atmosfeer komt, ook al voelt het op grondniveau warmer aan.

Het opstijgen van warme lucht en het dalen van koude lucht zorgt voor wind. Wanneer het temperatuurverschil tussen twee luchtgebieden groot is, zal de windsnelheid hoog zijn. Dit is de reden waarom we tijdens stormen sterke wind ervaren, wanneer het temperatuurverschil tussen de warme lucht nabij de grond en de koude lucht op grotere hoogten groot is.

Convectie is ook verantwoordelijk voor de vorming van wolken. Wanneer warme, vochtige lucht opstijgt, koelt deze af en condenseert tot waterdruppels of ijskristallen, die wolken vormen. Het soort wolk dat zich vormt, is afhankelijk van de temperatuur en het vochtgehalte van de lucht.

De luchtcirculatie in de atmosfeer is essentieel voor het klimaat op aarde. Het helpt de warmte over de hele wereld te verspreiden en transporteert ook vocht van de oceanen naar het land. Zonder convectie zou het klimaat op aarde veel extremer zijn, met zeer hete gebieden nabij de evenaar en zeer koude gebieden nabij de polen.