La principal sustancia de la atmósfera superior que desempeña un papel crucial en los cambios de temperatura en las capas es el vapor de agua. El vapor de agua actúa como gas de efecto invernadero, absorbiendo y emitiendo radiación infrarroja, contribuyendo así a la regulación de la temperatura terrestre. Cuando aumenta la cantidad de vapor de agua en la atmósfera, se produce un aumento de la temperatura general de la atmósfera, lo que afecta a los gradientes de temperatura e influye en diversos procesos atmosféricos.