Υπό κανονικές συνθήκες, όσο ανεβαίνουμε στο βουνό, η θερμοκρασία πέφτει, για κάθε 100 μ. περίπου 0,5οC. Ωστόσο, η θερμοκρασιακή αναστροφή είναι ένα στρώμα, στο οποίο η θερμοκρασία του αέρα αυξάνεται με το ύψος. Τέτοια στρώματα αναστροφής μπορούν να δημιουργήσουν μοναδικές συνθήκες που έρχονται σε αντίθεση με τα κλιματικά πρότυπα.
Τα ατμοσφαιρικά στρώματα αναστροφής συνήθως βρίσκονται σε παράκτιες και ορεινές περιοχές. Τα πιο "δραματικά" σχηματίζονται από τα κρύα νερά των ωκεανών. Ο ωκεανός ψύχει τον περιβάλλοντα αέρα, μειώνοντας την πυκνότητά του. Έτσι, αυτός ο ψυχρότερος, βαρύτερος αέρας παραμένει κάτω από το θερμότερο, ελαφρύτερο στρώμα, δημιουργώντας μια θερμοκρασιακή αναστροφή. Είναι επίσης υπεύθυνος για την ομίχλη που καλύπτει σαν κουβέρτα αμπελώνες σε περιοχές πως η Sonoma Coast, καθώς επίσης και για τα περίφημα δροσερά καλοκαίρια του San Francisco.
Στους ορεινούς αμπελώνες, οι αναστροφές εμφανίζονται όταν ο ψυχρός αέρας γεμίζει το δάπεδο μιας κοιλάδας, σπρώχνοντας στα πιο ψηλά τη θερμοκρασία που συσσωρεύεται κατά τη διάρκεια της ημέρας. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα να παραμένει υψηλότερη η θερμοκρασία, τη νύχτα στα βουνά, ενώ οι αμπελώνες της κοιλάδας να παραμένουν δροσεροί.
Είναι φανερό ότι αυτές οι αναστροφές μπορούν να έχουν σημαντικό αντίκτυπο στην αμπελοκαλλιέργεια. Παρατηρούμε για παράδειγμα, σε αμπελώνες που βρίσκονται στα 2.500 πόδια και πάνω, ενώ το άνοιγμα των οφθαλμών είναι συχνά και τρεις εβδομάδες πίσω από τα αμπέλια της κοιλάδας, τα αμπέλια να καλύπτουν την απόσταση, όσον αφορά στην ωριμότητα, χάρη στις ψυχρότερες ημέρες και τις θερμότερες νύχτες που δημιουργούνται από το στρώμα αναστροφής. Δηλαδή, οι μικρότερες ημερήσιες θερμοκρασιακές μετατοπίσεις στις ορεινές περιοχές, σημαίνουν ότι τα αμπέλια που βρίσκονται σε μεγαλύτερο υψόμετρο έχουν λιγότερες ημέρες, αλλά περισσότερες ώρες μέσα στην ημέρα για να επιτύχουν τη φυσιολογική ωριμότητα’.
Οι παράκτιοι αμπελώνες, από την άλλη, επωφελούνται από τη μετριοπαθή επίδραση της υγρής ψυχρής αέριας μάζας του στρώματος αναστροφής, καθώς και από την ομίχλη που δημιουργεί. Οι ομίχλες σκεπάζουν τους αμπελώνες και εμποδίζουν την ηλιακή ακτινοβολία, συμβάλλοντας στη διατήρηση σταθερά δροσερών θερμοκρασιών.
