À mesure que l’on s’élève dans l’atmosphère, l’air devient moins dense. En effet, le poids de l’air au-dessus d’un point donné diminue à mesure que l’on monte. C'est pourquoi les ballons s'élèvent et les avions volent.

La pression est directement liée à la densité. Plus précisément, la pression est égale au produit de la densité et de l’accélération due à la gravité (P =ρg). Par conséquent, à mesure que l’air devient moins dense, sa pression diminue également.

La pression atmosphérique moyenne au niveau de la mer est d’environ 14,7 livres par pouce carré (psi). À 18 000 pieds, la pression atmosphérique n’est qu’environ la moitié de ce qu’elle est au niveau de la mer (7,35 psi). Cela signifie que l’air à 18 000 pieds est environ deux fois moins dense que l’air au niveau de la mer.

La température joue également un rôle dans la densité de l'air. L'air chaud est moins dense que l'air froid. En effet, les molécules d’air chaud se déplacent plus rapidement que les molécules d’air froid et ont donc plus d’énergie. En conséquence, ils s’étalent davantage et occupent plus de place, rendant l’air moins dense.

Par conséquent, la densité de l’air diminue avec l’altitude pour les raisons suivantes :

- Diminution de la pression atmosphérique

- Augmentation de la température