La température varie naturellement avec l'altitude. Dans les Alpes, en moyenne, la température diminue de 0,65 °C pour 100 m (1 °C pour 154 m), avec des variations importantes selon les versants, leur degré de végétalisation, etc.
Cette différence est plus faible en hiver (0,37 °C en décembre) essentiellement grâce à des inversions anticycloniques (beau temps clair et doux en altitude contre temps gris, brumeux et froid dans les fonds de vallée) qu’au printemps (0,70 °C en avril), ce qui donne, en moyenne, 1 °C pour 200 m[1]. Il faudrait parcourir environ 200 km vers le nord pour obtenir le même gradient thermique[1].
De manière plus générale le gradient thermique varie en fonction de l'humidité relative, entre 0,4°/100 m dans une masse d'air saturée en humidité et 1°/100 m dans un air très sec.