假设地球不自转，且表面均匀，因赤道和两极受热不均，之间就会形成一个闭合环流。但因地球在不停自转，空气流动时便受地转偏向力的影响，因此南北半球各形成了三圈环流。
低纬环流。发生在纬度30°以内，是一个直接的热力环流。赤道的暖空气上升至高空，并向高纬输送，受地转偏向力的影响，出现高空西风。空气在副热带下沉为两个分支，一支流回赤道，在低纬形成闭合环流。
中纬环流。发生在中纬度30°～60°之间。这一地带近地面盛行西风，地面和高空分别有流向低纬和高纬的气流，并分别与副热带高压下沉气流和副极地低压上升气流相结合，形成一个环流圈。理论上，中纬度上空应是偏东风，但20世纪三四十年代曾在此测得很强的西风，此种现象的成因尚在研究。
高纬环流。副热带高压带流向极地的气流，以偏西风的形式到达极地，与极地高压带的偏东风相遇形成极锋。暖空气沿极锋向极地方向上升，受地转偏向力影响，形成偏西气流，并最后在极地冷却下沉，补偿极地地面流失的空气，这就形成了极地高纬环流。