山谷风是由于山地热力差异形成的。白天因山坡上的空气比同海拔山谷上空的大气增温强烈,于是暖空气沿坡上升,成为谷风;夜间由于山坡上辐射冷却,使邻近地面的空气迅速冷却,密度变大,因而流入谷底,成为山风。
在地球低层大气中,同一地点不同高度上的风并不完全相同,其主要原因是空气在水平运动时所受的摩擦力随高度的增加而减小。这样,在气压梯度力作用下不同高度的风向和风速都会发生变化。