靜力穩定大氣受到擾動後會產生慣性震蕩傳播，當氣塊受到擾動偏離平衡點向上移動時，會受到重力影響使其回到平衡位置，相反，當氣塊向下偏移時，又受制於浮力返回平衡點。就是在這樣的上下反覆移動並橫向傳播時就形成了重力波，也有人稱其為浮力波。導致擾動發生的有多種因素，包括地形、強對流系統、風切變等。
由於有了衛星、雷達這類可以實現時空連續覆蓋的探測技術，使直接觀測重力波發生成為可能。2013年，美國國家航空航天局（NASA）科學家做過一次大範圍重力波跟蹤監測，通過衛星看到了在大氣層中振蕩半徑達數千英裡的同心環狀重力波，且除了橫向傳播外，還會向上方傳播達數百英裡的高度，到達電離層。這樣的大範圍波動系統是在強風暴出現背景下發生的，強風暴的發生顯然孕育於更大的背景環流場。
觀測是NASA通過Aqua衛星上的大氣紅外探測器（AIRS）實現的，可以在大氣對流層和平流層中直接看到重力波的振蕩。2013年在美國俄克拉荷馬州摩爾市發生了EF5級強龍捲風，在形成龍捲之前12小時，通過衛星就可以捕捉到重力波，當11小時後衛星重返該處時，波動則顯著增強。
同時，在250英裡高度的電離層，可以通過GPS衛星觀測到向上傳播的重力波。圖像處理用綠色和黃色顯示重力波移動，如同池塘中漣漪蕩漾。這次大範圍重力波的發生由一個長生命周期的風暴而導致的，在這一背景下產生了強龍捲。
重力波是一種常見的大氣運動方式，會進一步誘發多類強天氣系統的發生，關注、研究這類波動的發生和傳播會有助於改進天氣預報和對太空變化的認識。