山谷风的成因主要为昼夜交替过程中山坡-山谷和山地-平原间的气温差。

气温差带来了近地面大气的密度和气压差，气压梯度力推动气流由高压（低温）区域向低压（高温）区域运动。此外夜间下坡风和山风的运动也受到重力和摩擦力的影响。 山谷风的环流形态与地形相关，因此在盆地和高原的表现会与常见理论不同，在与城市热岛环流、海陆风等其他地方性风同时出现时会发生环流耦合。山谷风与农业生产和山地的城市污染问题有关，但通常仅在晴好天气下主导局地的风场和温度场变化。

白天太阳出来后，阳光照在山坡上，空气受热后上升，沿着山坡爬向山顶，这就是谷风。

夜间，太阳下山，山顶和山腰冷却得非常快，因此靠近山顶和山腰的一薄层空气冷得也特别快，而积聚在山谷里的空气还是暖暖的