Varning klass 2, SverigeBeroende på hur markytan ser ut bildas oregelbundna virvelrörelser som blandar luften i de lägsta delarna av atmosfären. Det förekommer alltid vertikalrörelser där det finns moln. Turbulens uppstår också i skikt med stora temperaturgradienter, som i frontytor.
Turbulensen är större över städer och bergstrakter än över slättmark. Men den beror också på tiden på dygnet. Turbulensens häftighet beror även på vindstyrkan. Ju kraftigare vind desto häftigare blir stötarna då luften passerar över markens ojämnheter och desto större blir turbulensen och byigheten.
Det skikt närmast marken som påverkas av turbulensen varierar i tjocklek. Under dagen, när turbulensen är kraftig, kan luften upp till ca 2 km vara turbulent medan under natten ibland bara de nedersta 50 metrarna är påverkade av turbulensen. För det mesta avtar luftens turbulens ovanför ca 1 km höjd.
Turbulens på högre höjder
Man kan även stöta på turbulens på högre höjder, så kallad CAT (clear air turbulence) i molnfria områden. Då är det instabilitet i en frontzon och/eller nära jetströmmar som genererat turbulensen. CAT förekommer på höjder mellan 5 000 och 12 000 m.
Denna typ av turbulens är ett känt fenomen för flygare. För det mesta ger den upphov till skakningar i flygplan som passerar ett sådant område, men i sällsynta fall kan denna turbulens bli så kraftig att skador kan uppstå på flygplanet.
Mycket kraftig turbulens eller så kallade luftgropar kan också uppträda i åskmoln. Det är de kraftiga vertikalvindarna i åskmolnen som ger sig till känna som turbulens. De kan uppgå till 10-40 m/s och vara både upp- och nedåtriktade.