対流圏においては大抵、微量成分を無視し、大気を理想気体と水蒸気により構成されるものとして取り扱った上で、エネルギー保存則、理想気体の状態方程式、比熱容量、エントロピーが保存される系である断熱過程等を組み入れて大気の振る舞いを論じる。

特化した分野では、水の相転移、大気エアロゾル粒子と呼ばれるような均質・不均質の微粒子、気液平衡と雲の凝結、氷晶・雲粒の生成に対する微粒子の関与を研究するものなどがある。