山区经常吹一种很有规律的风——山谷风。白天，风从山谷吹向山腰和山顶，人们叫它“谷风”；晚上，风从山顶、山腰吹向山谷，人们叫它山风。这种山区吹的昼夜不同方向的风，总称山谷风。
为什么同一个山区日夜吹不同方向的风呢？
原来，白天，太阳照射在山坡上，使贴近山坡的空气层温度升高，膨胀变轻，暖空气就从山谷沿着山坡上升，形成了谷风。夜晚，太阳落下去，山顶和山腰的空气比山谷里的空气冷得快，冷空气就从山顶和山腰向下流动，就形成了山风。
同一个山区，气温一般都是随着高度的增加而降低，山顶、山腰总是要比山脚下冷得多。特别是在酷暑炎夏季节，凉热完全不同。例如，海拔1164米的庐山气象台，在最热的7月里，平均气温只有22.6℃，气候宜人，早晚得穿毛衣。可是，山脚下的九江，7月盛夏季节里，平均气温高达29.3℃。从山脚来到山顶，人们仿佛进入另一个世界：金风送爽、丹枫叶红。因此，庐山成了避暑胜地。
山高了，四季也有不同变化。山高冬来早，山高入春迟，山高夏更短，山高秋先到。“人间四月芳菲尽，山寺桃花始盛开，常恨春归无觅处，不觉转入此中来。”这首诗就是山区迟来春天的真实写照。同时，比起平原来，山区冬长而夏更短。
“高处不胜寒”，这句古语说明了气温是随着地势的增高而逐渐降低的。这是大自然的普遍规律，可是也有例外，世界上有些山地，气温却随着高度增加而升高。
欧洲阿尔卑斯山的克维尔塔尔谷地，山谷底部生长着喜冷的植物冷杉林、云杉林，在冷杉林的上部山坡，按照当地自然界垂直分布的一般规律，应该逐步过渡为高山草甸，可是那里却生长着喜暖的松树和山毛榉等阔叶树。这种谷地冷山腰暖的气温倒置，也使针叶林和阔叶林分布颠倒了。
这是什么道理呢？
阿尔卑斯山顶终年覆盖着冰雪，气温很低，气压升高，形成了稳定的下沉气流，风从山顶冰川表面吹向谷地，使谷地气温剧降，这叫“冰川风”。白天，冰川风从上往下吹，而山地谷风却从下向上吹，冰川风被削弱了；到了傍晚，冰川风和山风一起从上往下吹，风势增强，风速可达10米／秒～20米／秒。
一般来说，白天的谷风相对地说是较暖的气流，而冰川风来自高山冰川，自然要比山谷风冷得多。山区冰川分布面积越大，气温越低，气压越高，冰川风较强较冷。像喜马拉雅山、昆仑山等的冰川风都较强，日夜劲吹；而祁连山的冰川风就较弱，吹吹停停。
为什么克维尔塔尔谷地会形成局部地段上暖下冷的气温倒置现象呢？有人作了这样的解释：冰川风从上往下吹，把谷地的谷风暖气流抬升到冰川风的上部，使冰川风一直沉在山谷底部，产生“逆温”现象。久而久之，气温较冷的谷底就长出喜冷植物冷杉林等，而在山腰地带长出了喜暖的阔叶树山毛榉等，形成植被垂直分布的“倒置”现象。
我国丝绸之路北道上的新疆核桃沟，一年中也有一段时间有逆温层的存在。每年1月份，那里的冰川风和冬季风都很冷，冷空气下沉到河谷平原里，使沟上的气温反而要比谷地高6℃～8℃，它使那里的特产核桃树能安全度过寒冷的冬天，稳产高产。
不是每个山区有冰川风和山谷风就有气温倒置现象的。像喜马拉雅山区，冰川风劲吹，却没有形成“逆温”现象，谷地仍比山腰要温暖，这是个谜。
在北半球，即使在相同的高度上，由于山脉的分隔，山南山北冷暖也大不同。《咏庾岭梅》诗：“南枝向暖北枝寒，一种春风有两般”，诗人借用梅花来反映南暖而北寒的气候。
陕西省的西安和安康，中间隔着秦岭山脉。一月平均气温西安-1.7℃，安康2.6℃，两地极端最低气温相差达11.9℃之多。陕南地区柑橘、茶叶、油桐、竹子等亚热带植物生长良好，而西安地区则柑橘绝迹，盛产的是苹果和梨等温带水果。