Les gaz lourds restent plus bas en altitude que les gaz légers à cause de la gravité. La force gravitationnelle de la Terre attire toute la matière vers son centre, y compris les molécules de gaz. Les molécules plus lourdes (comme le CO₂) sont donc plus fortement influencées par la gravité. Les molécules plus légères (comme l'hélium ou l'hydrogène) peuvent s'élever plus facilement dans l'atmosphère parce qu'elles sont moins denses et sont moins influencées par la gravité à de plus grandes altitudes.
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