我们经常会讲海拔越高气温就越低，也就是“高处不胜寒”，这句话既是正确的，也是有局限性的。我们知道大气的气温高低取决于大气中热量的高低，而大气热量的根本来源是太阳。那么，我们就会有疑问了，海拔越高，不是离太阳就越近，也就是太阳辐射就会越强，那么气温不应该越高吗？
其实不然，理论上来看，海拔高一些的地区，距离太阳是要近一些，但是这段距离和地球到太阳之间的距离，也就是1.5亿千米（日地平均距离）比起来，那就是微乎其微的了，也就是说我们可以理解为在不同大气高度，所接收到的太阳辐射是差别不大的。当然，太阳辐射在经过大气层的过程中，会被大气层削弱一部分能量，也就是说越靠近地面，太阳辐射能量就会越少，但是干洁空气对于太阳辐射的削弱作用是十分有限的。
大气对于太阳辐射的削弱作用包括反射、散射和吸收，能够直接使大气温度升高的作用是大气的吸收作用，所以在地球大气层的平流层中，分布着大量臭氧，称为“臭氧层”，其中大约20至25千米高度臭氧浓度最高，由于臭氧层的存在，臭氧强烈吸收太阳辐射中的紫外线，从而使大气升温，因此，平流层大气的气温是海拔越高，气温越高。
而我们人类所生活的大气层最底层，也就是对流层中的大气，几乎很少能够直接吸收波长较短的太阳辐射能。因此，太阳辐射几乎能够透过对流层大气，直接照射到地面，在地面反射了一部分能量后，其余部分被地面吸收，从而使得地面温度增加。随着，地面温度的升高，地面就会向外，也就是像大气层释放能量，而由于地面温度较低，释放的能量波长较长，也就是以红外线为主，我们称为“地面辐射”。以红外线为主的地面辐射，会被对流层大气中的二氧化碳和水汽强烈吸收，从而使大气温度升高，所以越靠近地面的大气温度越高，越往高空，也就是海拔越高温度就越低。
