Las cadenas montañosas actúan como barreras para el flujo de aire a través de la superficie de la tierra, exprimiendo la humedad del aire. Cuando una parcela de aire cálido alcanza una cadena montañosa, se eleva por la ladera de la montaña, enfriándose a medida que se eleva. Este proceso se conoce como levantamiento orográfico y el enfriamiento del aire a menudo produce grandes nubes, precipitaciones e incluso tormentas eléctricas..
El fenómeno del levantamiento orográfico se puede observar casi a diario durante los cálidos días de verano en el Valle Central de California. Al este de las estribaciones, se forman grandes nubes de cumulonimbos todas las tardes a medida que el aire cálido del valle se eleva cuesta arriba en el lado oeste de las montañas de Sierra Nevada. A lo largo de la tarde, las nubes cumulonimbos forman la cabeza del yunque, que indica el desarrollo de una tormenta eléctrica. Las primeras noches a veces traen rayos, lluvias y granizo. El cálido valle se eleva, creando inestabilidad en la atmósfera y provoca tormentas eléctricas, que exprimen la humedad del aire..
A medida que una porción de aire se eleva por el lado de barlovento de una cordillera, se expulsa la humedad. Por lo tanto, cuando el aire comienza a descender por el lado de sotavento de la montaña, está seco. A medida que el aire frío desciende, se calienta y se expande, lo que reduce su posibilidad de precipitación. Esto se conoce como el efecto de sombra de lluvia y es la causa principal de los desiertos de sotavento de las cadenas montañosas, como el Valle de la Muerte de California.
El levantamiento orográfico es un proceso fascinante que mantiene los lados de barlovento de la cordillera húmedos y llenos de vegetación, pero los lados de sotavento están secos y estériles..