Nhiệt độ khụng khớ nhỏ nhất ở độ cao 2m thường vào trước lỳc mặt trời mọc và đạt giỏ trị lớn nhất vào 2 - 3 giờ chiều. Biến trỡnh này thay đổi khi cú sự
xõm nhập của khối khụng khớ núng hoặc lạnh. Vớ dụ: nếu khụng khớ lạnh tràn tới vào ban ngày thỡ nhiệt độ khụng khớ cú thể nhỏ hơn nhiệt độ của đờm hụm trước.
Biờn độ ngày của nhiệt độ khụng khớ (Kng ) nhỏ hơn biờn độ ngày của nhiệt độ đất (Đng ); biờn độ này lớn nhất trong vựng nhiệt đới và cận nhiệt đới - nơi mà K trong cng ả năm tăng tới 20oC. Trung bỡnh trong một năm biờn độ nhiệt
độ ngày ở vựng nhiệt đới Kng = 12oC, trong vựng ụn đới Kng nhỏ nhất vào mựa
đụng và lớn nhất vào mựa hố. Trong những ngày sỏng rừ, Kng lớn hơn trong những ngày õm u. Trờn đại dương, Kng trung bỡnh vào khoảng 2 - 3oC, trong lục
địa 20 - 22oC. Trờn mặt đất Kng phụ thuộc vào địa hỡnh: Kng lớn ở thung lũng kớn và ở chõn nỳi, Kng cú giỏ trị nhỏ ởđỉnh nỳi nơi mà sự sỏo trộn khụng khớ diễn ra mạnh. Độ cao so với mực nước biển càng lớn thỡ Kng càng giảm.
Biến trỡnh năm của nhiệt độ khụng khớ chớnh là biến trỡnh nhiệt độ của bề
mặt đệm theo nhiệt độ trung bỡnh thỏng. Biờn độ của biến trỡnh năm là hiệu số
giữa nhiệt độ trung bỡnh thỏng của thỏng núng nhất và nhiệt độ trung bỡnh thỏng của thỏng lạnh nhất (Kn ). Kn thay đổi trong sự phụ thuộc vào vĩ độ địa lý, khoảng cỏch tới biển, độ cao so với mực nước biển và độ mõy phủ trong năm.