Температурный, или термический атмосферный режим определяется как распределение температуры воздуха во времени и пространстве. Главные факторы, влияющие на температуру атмосферы – теплообмен с подстилающей поверхностью, соседними воздушными слоями и массами и межпланетным пространством. Другие факторы, влияющие на температуру атмосферы – солнечное излучение (незначительно) и горизонтальное перемещение воздушных масс.

Основные движущие силы теплообмена в атмосфере:

1. Турбулентность. Такой теплообмен – результат хаотического движения объемов воздуха и их беспорядочного перемешивания.

2. Термическая конвекция. При нагревании нижележащих воздушных слоев они поднимаются вверх, этот процесс повторяется, и возникает вертикальная циркуляция воздуха.

Суточный ход температуры приземного воздуха следует за ходом температуры подстилающей поверхности.