產生飛機顛簸的基本原因，是由於大氣中存在亂流。這些不穩定氣流的範圍有大有小，方向和速度也各不相同。當飛機進入與機體尺度相近的亂流渦旋時，飛機的各部位就會受到不同方向和速度的氣流影響，原有的空氣動力和力矩的平衡被破壞，從而產生不規則的運動。飛機由壹個渦旋進入另壹個渦旋，就會引起振動。當飛機的自然振動周期與亂流脈動周期相當時，飛機顛簸就會變得十分強烈。
亂流中存在的垂直陣性氣流和水平陣性氣流都可造成飛機顛簸，垂直氣流的作用比水平氣流要大。根據亂流的成因，可以分為：熱力亂流，動力亂流，晴空亂流和航跡亂流。
1，熱力亂流主要是因地表增熱造成氣溫的水平分布不均勻而引起，常出現在對流層的低層，低緯度地區常見，多發生在夏季的中午和午後。
2，動力亂流是指地表附近空氣運動受到阻礙和風的空間分布有明顯切變造成的亂流，多見於高緯度大陸，在山地上空飛行時，動力亂流造成的顛簸比較常見。
3，晴空亂流又叫高空亂流，與高空中大氣的熱力和動力因素有關，當溫度場和風場急劇變化時，就會出現強烈的亂流。晴空亂流多出現在對流層上部和平流層，是造成高空飛行顛簸的重要因素。