Σχεδόν κάθε αέρας στη Γη μπορεί να εντοπιστεί στην αιτία πίσω στον Ήλιο. Καθώς ο Ήλιος θερμαίνει άνισα την επιφάνεια της Γης, ο αέρας ανεβαίνει και βυθίζεται, με αποτέλεσμα υψηλές και χαμηλές περιοχές πίεσης του αέρα. Καθώς αυξάνεται ο αέρας, η πίεση μειώνεται και ο γύρω αέρας κινείται για να τον αντικαταστήσει, προκαλώντας άνεμο. Όσο περισσότερο αλλάζει η πίεση σε μια δεδομένη απόσταση, συνήθως τόσο πιο γρήγορα θα είναι ο άνεμος. Αυτό ονομάζεται δύναμη διαβάθμισης πίεσης. Εάν υπάρχει μεγάλη διαφορά πίεσης μεταξύ δύο σημείων που είναι πολύ μακριά, οι ταχύτητες του ανέμου θα είναι χαμηλότερες από ό, τι εάν αυτές οι τοποθεσίες είναι πιο κοντά.
Οι περισσότεροι άνεμοι κινούνται οριζόντια, δηλαδή απέναντι από το έδαφος. Δεν υπάρχει συνήθως τόσο άνεμος που κινείται πάνω-κάτω, εκτός από τις καταιγίδες. Συνήθως, οι κάθετοι άνεμοι είναι λιγότερο από ένα μίλι ανά ώρα. Όλα αυτά οφείλονται στη βαρύτητα, η οποία αποτελεί κινητήρια δύναμη στον έλεγχο της κάθετης κίνησης του αέρα. Ωστόσο, μια πιο σημαντική δύναμη που επηρεάζει τα μοτίβα ανέμου είναι η δύναμη Coriolis. Λόγω της περιστροφής της Γης, αντικείμενα, συμπεριλαμβανομένων αεροπλάνων, πουλιών και πυραύλων, εκτρέπονται από μια ευθεία γραμμή. Ο άνεμος δεν αποτελεί εξαίρεση και εκτρέπεται προς τα δεξιά στο Βόρειο Ημισφαίριο και προς τα αριστερά στο Νότιο Ημισφαίριο. Το μέγεθος της εκτροπής είναι το λιγότερο από τον ισημερινό και το μεγαλύτερο γύρω από τους πόλους.
Άλλες δυνάμεις επηρεάζουν επίσης τη συμπεριφορά των ανέμων. Ένα κοινώς γνωστό, η τριβή, είναι μια ισχυρή επιρροή στους ανέμους κοντά στο έδαφος. Η τριβή ενεργεί πάντα σε αντίθεση με την ταχύτητα του ανέμου και τη ροή του αέρα γενικά. Αυτό μειώνει επίσης τα αποτελέσματα της δύναμης Coriolis, και η ατμόσφαιρα προσαρμόζεται σε αυτήν στρέφοντας τον άνεμο σε χαμηλή πίεση. Η δύναμη και η τριβή Coriolis σε συνδυασμό, και εξισορροπημένη με την οριζόντια δύναμη κλίσης πίεσης, προκαλούν ισορροπία στο ατμόσφαιρα που εξηγεί την σπειροειδή κίνηση, αντί μιας ευθείας κίνησης προς τα μέσα ή προς τα έξω, γύρω από χαμηλή και υψηλή πίεση συστήματα.
Με ανέμους που κατευθύνονται προς χαμηλή πίεση και το γεγονός ότι ο αέρας ανεβαίνει σε περιοχή χαμηλής πίεσης, ο θυελλώδης καιρός προκύπτει καθώς το νερό φτάνει στο σημείο συμπύκνωσης στην ατμόσφαιρα. Συννεφιά και βροχοπτώσεις είναι το αποτέλεσμα. Επίσης, με τις αλλαγές θερμοκρασίας που επηρεάζουν άμεσα την πίεση, μια μεγάλη αλλαγή στη θερμοκρασία μπορεί επίσης να δημιουργήσει άνεμο. Τα αεριωθούμενα ρεύματα είναι περιοχές με υψηλότερους ανέμους στην ατμόσφαιρα. Ταξιδεύουν σε ολόκληρες ηπείρους, τροφοδοτούνται από τις διαφορές μεταξύ των μαζών του θερμού και του κρύου αέρα. Αυτοί οι ατμοσφαιρικοί άνεμοι είναι επίσης η κινητήρια δύναμη στην κίνηση καταιγίδων από τα δυτικά προς τα ανατολικά.
