当空气在旋转着的地球上空移动时，它就被称为风。地球的运动不是风产生的原因。大气自身与地球相伴，并围绕着地球旋转。是气压使空气处于运动状态。气压不均衡地分布在地球周围。为达到全球均衡，空气从高压地区移向空气密度较小的低压地区。这个运动以各种各样的形式体现，从夏季的和风到大陆季风，诸如印度季风。
气象学家通过标出压力绘制大气图。联接等压点的线称为等压线。它们形成类似地势图上等高线的同心圆或光滑的曲线，而且正如等高线表示河流流过地面的快慢一样，等压线则表示了风吹动的强弱。等压线越密，压力梯度越大，风速就越大。
在地势图上，河流从高地向低地直接穿过海拔线。但是在等压线图上，空气并不直接穿过等压线，因为地球旋转影响着风从高压吹向低压。
当空气环绕着旋转的地球表面远距离移动时，它最初的向东的动量在地表开始改变。设想空气移向北极：当空气接近极点时，在那儿地球转动为零，风更加缓慢地向东越过大片土地。结果是，这股空气继续保持它相对地表转向东的动量。这样，即使空气以相当直的路线越过纬线向极地方向移动，相对于向东旋转的地球，它看起来也是向东转向越过经线。
一个叫做古斯塔·加斯佩德·科里奥利的法国人在1835年最先用数学方法来描述这种效应，所以气象学家用他的姓氏命名此种效应。在北半球，科里奥利效应使风向右偏离其原始的路线；在南半球，这种效应使风向左偏离。风速越快，产生的偏离越大。于是，在北半球，空气移向低压中心并向右弯曲，形成了一个逆时针方向的气旋式气流。从高压地区或从反气旋移动出来的空气，也向右弯曲，形成了一个顺时针方向的旋风。在南半球，则正相反。
科里奥利效应在极地最显著，逐渐变弱直到在赤道处完全消失，在那儿，地球的转动达到最高点。这就是为什么飓风和台风只能仅仅使云形成在5纬度以上的地区。
然而，地球的旋转对个别的雷暴和龙卷风产生的影响是极小的——它们的半径太小了——地球的旋转使飓风产生了很小的转动。科里奥利效应不仅仅对风产生了影响，任何一个环绕地表的远距离的运动都会公平地受到大气捉弄。例如，在第一次世界大战期间，德国军队用它引以自豪的射程为70英里（113千米）的大炮轰击巴黎时，就受到了科里奥利效应的严重影响。使他们懊恼的是，他们发现他们的炮弹远远地向右偏离目标。直到那时为止，他们从来没有担心科里奥利效应，因为，他们从来没有这样远距离地开火。
甚至连能够把球从场地一边抛向另一边的篮球运动员，也不得不因为科里奥利效应的影响来调整自己的投球达半英寸（1.3厘米）。在另一方面，与当今许多书本上教授的相关内容相反的是，从洗涤槽排出的水不受这种效应的影响。如果在澳大利亚，水以顺时针方向旋转而下，这仅仅是因为水槽的形状或者水龙头喷射的角度。科里奥利效应，只在这种情况下，没有足够的时间来影响水的运动。
在大气高处，在环绕地球的气流中，科里奥利效应是一个重要的因素。在大约180，000英尺（5500米）和更高处，空气没有与大山、树林和丘陵的磨擦，它能不断地增强力量并达到惊人的速度。当气压差不断地把这些柔和的风推向低压地区时，空气就会受科里奥利效应的影响而转向，最终沿着等压线和低压附近吹动。在任何地方，这种现象都没有在地球气压梯度最大的地方效果明显：形成风速很大的急流。
巨风
急流在对流层顶部环绕着地球，决定着风暴的路径。了解它们的速度和力量对提前几天预测天气是很关键的。气象学家在二战期间对这些柔和的风的存在第一次有了一些了解，当轰炸机驾驶员穿过日本向西飞时，报导了高空处奇怪的现象。在30，000英尺（9100千米）高空附近，他们遇到了始料不及的湍流。当机组人员向地面望下去时，他们发现他们竟然几乎没有靠近目标。
阻碍了轰炸机路线的高空风是一条风速集中的带状气流，出现在中纬度地区。它们通常有几百英里长，速度可达每小时200英里（322千米）。那些位于极地的急流是地表冷热空气相遇时形成的，在更高处产生了一个明显的气压梯度。这种现象发生是因为较冷的向极地方向运动的空气分子在地表被更紧密地压缩，在高空处仅留下少量的空气分子。少量的空气分子意味着更稀薄的大气和更低的气压。因此在赤道边界一侧的高空暖气流抵达极地方向的低压地区后，暖空气转向东形成急流核。极地的急流来回环绕着越过纬线。它那惊人的速度意味着一个小小的加速或减速都能影响下面的天气。在急流加速的地方，上空的空气大面积地辐散，以致产生一个相对低压的地区，空气辐合，地表风不断地汇集；在急流减速的地方，空气堆积，气压下降，并抑制上升的气流。
虽然我们对于急流是怎样发挥作用的了解是相当有限的，但气象学家研究地表怎样影响空气已有很长一段时间了。
追溯至1735年，一个叫乔治·哈得来的英国律师十分详细地描述了它们之间的联系。他论证说，热空气在赤道上升，而冷空气在极地下降。赤道的空气上升到大气高处，远离赤道大约30纬度冷却。在那里下沉并沿地表辐散开来。
空气不断下沉至30纬度左右形成了半永久性的高压区。其中之一百慕大高压区有时几乎有半个美国那么大，通常控制大西洋台风。在北太平洋上方一个更大的半永久性高压区随着季节的变化而迁移，就像急流在夏季移向极地，在冬季转向赤道一样，对极地空气的扩散和收缩作出相应反应。在夏季，在最北处的太平洋高压试图阻止风暴到达美国西海岸；高压系在冬季向南方撤退，通常为大陆的持续的降雨打开了阀门。
风和洋流
风对波浪的形成有很大的影响，但是它们也驾驭着世界上的海洋洋流。例如，当空气顺时针方向在太平洋高压周围运动时，它会沿着加利福尼亚海岸南下。沿岸的北风使水向南移动，但是受科里奥利效应的影响，近海的水会转向西。结果是深海的冰冷的营养丰富的水连续上升——有利于鱼的生息繁殖，但对游泳者来说是很糟糕的。这股冷洋流还产生了经常出现在旧金山海湾近海雾带。
在冬天，急流有时是形成在半永久性的副热带上空，并向极地方向发展，它把湿空气带进像南欧或美国海湾这样的地区。在热带高压地区，空气受科里奥利效应影响转向西，形成一股持续的风。这股风最初被命名为“贸易风”，是因为它曾经影响那些横越大西洋和太平洋向西方寻求财富的探索者和商人。“信风”完成了哈得来环流圈的环流。它们在部分雷雨地区的赤道附近辐合，被称为赤道低压槽或ITCZ（热带辐合带）。在这儿，空气上升到对流层顶部，又一次经过哈得来环流圈的环流。
哈得来环流圈，像所有的风一样，根据气压的变化有不同的反应。但是在热带地区和中纬度地区之间变化，它显示了风的特性：对从太阳吸收的热量进行再分配。每天海岸线上的微风也在进行着小规模的热量再分配。在晚上或在黎明，海洋比陆地温暖，空气吹向海面。作为回应，仅在海面上方几千英尺或更低处，空气返回陆地，完成循环。当空气在陆地上方以很强的力量上升时，风的传送会转向，当空气像在白天被烘烤一样迅速地变暖，到下午，在地表，陆风已经变为海风，空气在高处转变方向来进行自我补充。
有时风使它们自己的温度产生了异常。许多有着恶劣影响的暖风沿着山坡下滑。当在大盆地形成高压时，例如，南加利福尼亚的东部，温暖干燥的空气被迫穿过洛杉矶盆地附近的山脉。当它上升时，它会稍微冷却下来，然后，它会沿着背风坡快速下沉，形成圣安娜风。当它到达低海拔地区时，会再一次被压缩而加热升温。最终的温度，有时接近100°F（38℃），比在背风坡处最初温度要高得多。
圣安娜风有时会使火势蔓延，产生灾难性的影响。类似的沿斜坡下沉的西风在1995年扇燃了奥吉兰伯克利山火，夺去了25条人命，烧毁了成千上万所房子。另一场于热的下坡风，阿尔卑斯焚风，因为火灾而以“GOTH”（意为哥特人，暗指野蛮）命名。与之有密切联系的能够使雪融化的风是奇努克风，沿着落基山的东斜坡下滑。1943年在南达科他，奇努克风在两分钟内使温度升至44°F（27℃）。许多正在驾车的人们遇到突如其来的热流突然转向摔进沟里，因为突然结冻的防风玻璃上的厚雾使他们看不清事物。
在最近几年，一些风不断侵扰人们。古罗马时期人们几乎不用担心那不勒斯西罗科风，但是现在由于小山丘的树木已被伐光，风的流动不被阻碍，它通常把那些令人讨厌的热空气带向低海拔地区。而且它被指责为引发疾病的罪魁祸首，其症状有情绪低落、困倦、过敏和严重的周期性偏头痛。以色列的沙拉尔风被认为能引起类似的病态；一些科学家相信它影响了内分泌的平衡。一股干燥的下滑的风，法国的罗纳大山谷的密史脱拉风，实际上是一股冷空气，它有时以每小时接近100英里（160千米）的速度向里昂湾狂啸而去。
云
云彩是空中的城堡——有时，又是花椰菜，是风中飘舞的少女的长发，是旋转的飞盘，或是毛绒绒的绵羊。尽管它们的形状千变万化，然而物质构成却是相同的——都是水和冰。同样情况下，大部分云是因空气的冷却或水汽的增加而形成的。它们的变化并非质变，而是由于我们周围的空气的无止境的流动。云揭示大气的工作状态。
大气中的所有空气都含水。但是水通常是看不见的，直到空气冷却到饱和状态，或者有更多的水分加入。气流上升是发生此种情形的最普通方式。在晴朗的天气中，一个地区会很好的吸收太阳光线，致使当地气温比周围地区高出1～2°F。一个被称为热气流的隐形的气泡开始膨胀并上升。最终，它的空气饱和并开始凝结。一朵积云便诞生了。
积云有一个扁平的底部，它是饱和状态形成的标志，潮湿的条件一下，大约在3000英尺（900米）高，但是，在干旱的沙漠地区，有时不超过15，000英尺（4600米）。气象学者通过测量大气温度和湿度的剖面图，来预测哪里处于饱和状态，哪里就有云出现。如果在高处的大气相对较暖和，上升的热气流就永远不会远离地表，天空仍会保持晴朗。
云还会从其他方面揭示上升的气流特征。例如，在冷热气团交汇的地方，互撞的气团会根据密度的不同而自动分类。暖气团会向上滑。如果遇到的是冷锋，这种上升会相对加剧，导致大量的云朵堆积，如果遇到的是暖锋，这种上升则较缓，可能仅仅40英尺／英里（12米／千米），结果导致大片大片斜坡云的产生，称为卷云，它出现在锋前大约30，000英尺（9000米）处。
山也能抬升气流。一些山脉常年云雾环绕，在那里，气流在迎风的斜坡上爬升。少数情况下，高耸的山峰，像珠穆朗玛峰，竟然将气流压向四周，使之终年环绕着整座山脉。
气流顺山势下滑的同时，下风向低压吮吸着下风向的那一面顺坡上升的气流；形成了一种萦绕山峦飘动迂回的流云。
然而，尽管云通常是流动的；大多数山间的云却是保持静止的，而且即使在变也是缓慢地改变着形状。然而那并不意味着空气不在流动，它恰恰是在云层间流动。虽然强风通常裹携着积云、使之远离其生成热点，但越过山峦的气流在大气中通常呈静态模式。在云头的另一端空气下沉并且渐渐晴朗，但是新的空气会以相同的模式进入并凝结，这是由于山脉的作用。
在1980年圣海伦山火山喷发后，原来在它周围的著名的圆形水晶体状的云被一种不规则的碟状云取代。山峰的外观失去了它原有的对称，也因此改变了它周围空气的流向。
气流并不一定要上升而形成云，当气流侧向运动时，它有时也能改变气温和大气中水分的含量。如众所周知的袭击美国东海岸的“东北大风暴”常携气流向南越过大西洋直扑内陆区域。
冷气流离开陆地流向温暖的墨西哥湾并开始上升，形成层状积云。与此同时，水面空气开始气化成看不见的呈螺旋上升的水汽，在暴风雨来临之前，潮湿的海洋空气到达寒冷的新英格兰海岸，就会凝结成厚厚的，经常是浓密的像雪状的阴云，称为层云。当空气滞留在山谷中（并且在晚上通过散热而冷却）时，层云便会形成。如果空气不流动，甚至连层云也不会形成。那是因为云里包含着气溶胶——一种微小的尘埃、烟花粉或盐的颗粒，被风力形成的小漩涡刮起，并散布开来。气溶胶的直径平均约0.0001英寸（0.000254厘米），小到可以凭借空气分子的正常碰撞，而在大气中自由自在的飘浮。如果没有气溶胶，空气只有达到700％的相对湿度，水汽才会凝结。多亏了气溶胶，使得云的形成不必达到极大的湿度，它在液化过程中起凝结核作用。在海洋上空，每夸脱的空气大约含有100万的云凝结核；在陆地大约500或600万。他们的踪迹随处可见，撒哈拉的尘埃和气泡在加勒比地区帮助云的形成，远在加拿大大西洋海岸也可看到。一小朵云可能仅有一盎司（28克）的气溶胶，但是扩散开来，那已经足够大到容纳其数以兆计的水滴。