Efekt cienia deszczu pojawia się, gdy ciepłe, wilgotne powietrze unosi się na wysokich wysokościach lądu i upuszcza wodę po drodze. To tworzy region po drugiej stronie gór, który jest stosunkowo niedostateczny w opadzie do momentu powstania pustyni w cieniu deszczu.
Powietrze nad dużymi zbiornikami wody jest gęste, ciepłe i wilgotne. Nasycone powietrze porusza się swobodnie po powierzchni wody, ponieważ jest bardzo mało przeszkód w jej przejściu. Po dotarciu do lądu wilgotne powietrze może czasami przemierzyć setki, a nawet tysiące kilometrów w stosunkowo płaskim kraju, odkładając jego wilgoć.
W miejscach, gdzie elewacja wybrzeża wznosi się stromo, powietrze oceaniczne nie może przepłynąć przez ląd, nie wznosząc się ponad poziom gór. W miarę tego, powietrze rozszerza się i staje się mniej gęste. Gazy ekspandujące mają tendencję do ochładzania, więc temperatura masy powietrza gwałtownie spada wraz ze wzrostem wysokości. Zimne, rozrzedzone powietrze jest bardzo słabe przy zatrzymywaniu pary wodnej, więc woda w powietrzu ma tendencję do wytrącania się po nawietrznym zboczu gór. Kiedy powietrze wzniesie się na tyle wysoko, aby przekroczyć góry, zrzuci większość lub całą swoją wodę i nie może nawadniać nachylenia zawietrznej lub obszaru cienia deszczu w głębi łańcucha.
