从物理学上知道，如一系统状态发生变化时，此系统与周围环境不发生热量交换，则这种变化过程称为绝热过程。大气中发生的过程实际上都不是绝热的。由于空气的导热率很小，空气块在垂直运动中所经的时间很短，故运动着的空气块与周围空气间的热量交换很少。因此，我们可以把空气的垂直运动过程近似看成是绝热过程。

干空气所进行的绝热变化过程称为干绝热过程。在这种过程中，气块上升时，由于外界压强减小，它体积膨胀，对外做功，消耗内能，使其温度降低；气块下沉时，由于外界压强增大，它体积缩小，外界对它做功，使它的内能增加，本身温度升高。                     

干空气在绝热升降过程中，每上升（或下沉）100m温度降低（或升高）的度数定义为干空气温度的绝热垂直递减率，简称干绝热直减率，以表示。≈1℃/100m。在干绝热过程中，气块每上升100m，温度降低1°C，气块每下沉100m，温度升高1°C。

2．湿空气的绝热变化

未饱和的湿空气块绝热上升时，因体积膨胀，消耗内能，其本身温度降低，相对湿度逐渐增大，到达一定高度，相对湿度达100%，就变为饱和状态。一般情况下，空气达饱和状态，就开始发生凝结。因此，把未饱和湿空气绝热上升到变为饱和状态的那个高度，称为凝结高度。

在凝结高度以下，空气是不饱和的，在绝热升降过程中，它的温度是按干绝热直减率变化的。在凝结高度以上，情况则不同。

空气绝热上升到凝结高度，已达饱和状态，此时空气块继续上升，体积不断膨胀，温度继续降低，将不断有水汽凝结。水汽凝结，要释放凝结潜热。在绝热上升过程中，释放出的潜热加热气块本身，抵消了部分因上升体积膨胀引起的降温。因此，饱和湿空气绝热上升时，其温度随高度降低的速率要比干绝热直减率小。我们把饱和湿空气每上升100m温度降低的度数定义为湿空气温度的绝热垂直递减率，简称湿绝热直减率，以表示。它与不同，是一个变量，随温度和气压而变，主要决定于温度。

一般情况下，为简便起见，把作为定值看待，即0.5℃/100m或0.6℃/100m。它的值始终小于。

饱和湿空气绝热下沉时，温度的变化也有两种情况。如果饱和空气中含有水滴或冰晶，在下沉过程中由于水滴的蒸发和冰晶的升华要消耗一部分热量，因而它将按增温；如果饱和湿空气中已不含水滴或冰晶，它下沉时就因增温变为未饱和空气，其下沉增温速率同。

3、焚风效应   
气流翻过山岭时在背风坡绝热下沉而形成干热的风。

当气流经过山脉时，沿迎风坡上升冷却，在所含水汽达饱和之前按干绝热过程降温，达饱和后，按湿绝热直减率降温，并因发生降水而减少水分。过山后空气沿背风坡下沉，按干绝热直减率增温，故气流过山后的温度比山前同高度上的温度高得多，湿度也显著减少。亚洲的阿尔泰山、欧洲的阿尔卑斯山、北美的落基山东坡等都是著名的焚风出现区。中国不少地区有焚风，比较明显的如天山南坡，太行山东坡，大兴安岭东坡的焚风现象，其增温影响甚至在多年月平均气温直减率上也可促使作物、水果早熟，强大的焚风可造成干热风害和森林火灾。冬季强焚风可引起山区雪崩等。