ภูมิอากาศแนวตั้งมีลักษณะเป็นภูมิประเทศบนบกที่เปลี่ยนแปลงไปอย่างมากเมื่อระดับความสูงเพิ่มขึ้น เมื่อภูเขาสูงขึ้น ภูมิอากาศโดยรอบจะเปลี่ยนไปตามระดับความสูง ภูมิอากาศในแนวดิ่งสามารถเกิดขึ้นได้ในทุกส่วนของโลก แต่ปรากฏเด่นชัดที่สุดในเขตร้อนที่ ยอดเขาที่ปกคลุมด้วยน้ำแข็ง เช่น คิลิมันจาโร สามารถมองเห็นได้จากทุ่งหญ้าร้อนที่ตั้งอยู่บริเวณฐานของ ภูเขา.
เทือกเขาที่เพิ่มสูงขึ้นมากมีผลพื้นฐานสองประการต่อมวลอากาศหมุนเวียน มวลดินขนาดใหญ่ทำให้อากาศสูญเสียความร้อนขณะลอยขึ้นไปด้านข้างยอด เมื่ออากาศเย็นลง จะสูญเสียความสามารถในการกักเก็บน้ำ และทำให้เกิดการตกตะกอนเพิ่มขึ้นได้
พืชและสัตว์ประเภทต่างๆ ที่เติบโตและอาศัยอยู่บนเนินเขามักมีอยู่ในเขตภูมิอากาศที่แตกต่างกันมาก โซนเหล่านี้ขึ้นอยู่กับระดับความสูงเป็นหลักโดยมีการเปลี่ยนแปลงค่อนข้างกะทันหัน ตัวอย่างเช่น ในละตินอเมริกา เขตภูเขาเรียกว่า tierra caliente หรือ "ดินแดนร้อน" tierra templada หรือ "temperate แผ่นดิน " tierra fria "ดินแดนเย็น" และ tierra helado หรือ "ดินแดนแห่งน้ำแข็ง" ซึ่งประกอบด้วยแนวหิมะตลอดกาลของภูเขา
เทือกเขาขนาดใหญ่ที่ไหลไปทางเหนือ-ใต้ มักจะแสดงผลที่ชัดเจนมากขึ้นจากการเปลี่ยนแปลงสภาพภูมิอากาศในแนวตั้ง ทั้งนี้เนื่องจากกำแพงหินและหินที่น่าเกรงขามสร้างแนวกั้นยาวสำหรับมวลอากาศที่เคลื่อนที่ไปทางทิศตะวันตก เป็นผลให้มีอากาศสูงขึ้นมากและมีการปล่อยความชื้นจำนวนมากในเวลาต่อมาทางฝั่งตะวันตกของภูเขา ส่วนปีกด้านตะวันออกยังคงแห้งและเป็นหิน