Le gradient adiabatique décrit comment varie la température d'une parcelle d'air montant ou descendant dans l'atmosphère sans échange de chaleur. Le gradient sec (~9,8 °C/km) s'applique à l'air non saturé ; l'humide (~5-7 °C/km, variable) à l'air saturé, car la condensation libère de la chaleur latente qui freine le refroidissement.
En comparant le gradient adiabatique avec le gradient thermique réel de l'atmosphère, on détermine la stabilité : si l'air qui monte se refroidit plus lentement que son environnement (gradient réel > adiabatique), il continue de monter (instable). Ce concept explique la formation des cumulus et des orages.