Troposferde yükseklere çıkıldıkça sıcaklık azalmasının nedeni, atmosferin güneş ışınlarını emmesi ve yeryüzüne geri yansıtmasıdır. Güneş ışınları yeryüzüne düştüğünde, yeryüzü ısınır ve bu ısınma atmosfere yayılır. Atmosferdeki gazlar bu ısıyı emer ve atmosferin üst kısımlarına doğru taşır. Bu nedenle troposferdeki sıcaklık yükseklikle birlikte azalır.
Ayrıca, troposferdeki sıcaklık değişimi, atmosferdeki basınç değişimleriyle de ilgilidir. Troposferin alt kısımlarında basınç daha yüksektir ve bu nedenle sıcaklık daha yüksektir. Troposferin üst kısımlarında basınç daha düşüktür ve bu nedenle sıcaklık daha düşüktür.