전지구적 규모의 대기운동. 대기환류라고도 한다. 지구에서는 지구의 자전, 복사 위도에 따라 대기환류가 달라진다. 바다와 육지의 분포만을 고려한 대기환류는 1차환류라고 하며 대기환류 중에서 이동성 저기압이나 고기압의 규모에 해당되는 대기운동을 2차환류라 하고 이들 환류에 중합되는 소규모의 대기운동을 3차환류라고 한다. 예를 들면 해륙풍과 산곡풍 등은 3차환류이다.

대기환류는 매우 오래 전부터 연구되어 지표면 부근 대기하층의 대규모적인 대기운동은 위도에 따라 무역풍대 · 편서풍대 · 편동풍대 · 적도 무풍대(doldrums) · 아열대 무풍대(horse latitudes) 등과 적도 저압대 · 아열대 고압대 · 아한대 저압대 · 극고압대 등의 기압대나 온도대와 관련하여 고전적으로 기술되고 있다.

〔순환의 원동력〕 위도 약 35˚를 경계로 지구의 저위도에서는 태양복사에서 받는 열량이 지구복사로 인한 발열량보다 크다. 반대로 고위도에서는 발열량이 홉열량보다 크다. 그래서 적도지방을 열원, 극지방을 냉원으로 하는 열기관이 형성되어 대기환류의 원동력으로 작용한다. 이와 같이 적도지방과 극지방 사이의 큰 온도차가 열적 순환을 발생시키는 근본 이유라고 설명한 사람은 G. 해들리로 1735년에 제창했다. 그는 지구가 자전하지 않을 때에는 대기가 적도와 양극 사이를 순환하는 하나의 커다란 대류 세포를 형성한다고 했다. 가장 많이 가열된 적도 지방의 공기는 상승하여 기온이 낮은 극지방으로 이동하고 극지방으로 이동된 공기는 냉각되어 하강, 지표에서 사방으로 퍼져 저위도 지방으로 되돌아올 것이다.

이처럼 지구가 자전하지 않고, 또 지표면의 성질이 같은 상태로 되어 있다고 가정할 경우, 열적 원인에 의하여 공기가 상층에서는 극지방으로 흐르고, 지표면에서는 극지방에서 적도지방으로 흐르는 대기의 순환을 생각할 수 있다. 그러나 설제로는 지구가 자전하고, 장소에 따라 지표의 성질도 다르므로 각 반구에서는 적도와 극사이의 단순한 단일순환 대신 자오선 단면 내의 3개 순환을 생각할 수 있다.