因為平流層略微存在熱力差異，海拔越高氣溫越高，存在氣溫差異就會產生氣流。平流層，是地球大氣層裡上熱下冷的一層，此層被分成不同的溫度層，當中高溫層置於頂部，而低溫層置於低部。它與位於其下貼近地表的對流層剛好相反，對流層是上冷下熱的。

平流層一般在我們能看到的所有云的上方，那塊藍色的地方。因為這裡沒有太多上升和下沉的氣流運動，空氣主要以水平流動為主，非常適合飛機飛行，所以我們把它稱之為平流層。

平流層的大氣沒有太多上升運動和下沉運動，所以這裡也沒有太多的天氣現象。

平流層的運動狀況有一些很奇怪的特點。比如說，它大概有半年時間都是東風環流，另外半年大概是西風環流。所以，如果夏季你從北極的上空看，會看到一個順時針環流；到了冬季，就會看到一個逆時針環流。

平流層的風速非常大，比地球上所有颱風和颶風的風速還要大。所以在冬季的時候，平流層有非常強的西風，會把全球最冷的空氣禁錮在北極地區。

平流層夾於對流層與中間層之間。平流層之所以與對流層相反，隨高度上升氣溫上升，是因為其底部吸收了來自太陽的紫外線而被加熱。故在這一層，氣溫會因高度增加而上升。

平流層內的風力分佈頗為特別，首先平流層底部受到對流層頂部的西風帶影響，所以幾乎都吹著西風。然後，平流層上中部則會出現以下的現象。極地附近的夏季會有極晝的現象發生，所以處於夏季的半球，高緯度地區受到的日照時間會比低中緯度地區為長。因為極地附近會因臭氧層而漸漸和暖，結果形成了高壓狀態。反之低緯度會相對地處於低壓狀態。為了消除這種不穩定，就會產生出從高壓處流向低壓處的氣流。可是這種氣流又受到科里奧利力所影響而變成了東風。

因此，在平流層的上中部除了特別的場合以外，夏季會比較盛行東風，亦即東風帶，稱為平流層東風。而冬季來臨時這個現象就會逆轉發生。極地附近就會與夏季相反整天也不會受到太陽照射，結果高緯度地區就會比低中緯度地區低溫，亦即進入低壓狀態。因此產生了從低緯度流向高緯度的氣流，再因科里奧利力的影響而變成了西風，稱為平流層西風。由於這種現象會隨季節變化而改變風向，所以亦可被認為是季候風的一種，稱之為平流層季候風。平流層西風及平流層東風的最大風速都可達到每秒約50米。

從對流層進入平流層，是因為大氣運動發生了變化。因為在對流層隨海拔升高，氣溫是降低的，所以大氣是下熱上冷，因此大氣運動以對流運動為主。

進入平流層，氣溫是下冷上熱，所以大氣運動是以平流運動為主。所以在對流層大氣運動，應該是顛簸的，進入平流層，運動應該是平穩的。

平流層的溫度上熱下冷，隨著高度的增加，平流層的氣溫在起初大致不變，然後迅速上升。

在平流層裡大氣主要以水平方向流動，垂直方向上的運動較弱，因此氣流平穩，幾乎沒有上下對流。位於對流層的上方和中間層的下方。其下界在中緯度地區位於距離地表10km處，在極地則在8km左右，其上界則約在離地50km的高度。

平流層只是大氣運動相對平穩的一個層，高度在10000M以上，但是對流層的劇烈大氣運動會波及到平流層的，例如對流旺盛的積雨雲可以到27000的高空，因此即便是在平流層裡面偶爾也會遇到強對流天氣，不過這種情況極少。

還有種情況就是飛機處於上升或者下降的過程中，穿越兩個層的時候。