Par temps ensoleillé, la terre se réchauffe plus vite que l'océan adjacent. L'air chaud au-dessus de la terre s'élève, et l'air plus frais venant de la mer pénètre vers l'intérieur des terres pour le remplacer. Ce flux d'air vers la mer est la brise marine.

La brise se lève généralement en fin de matinée, se renforce l'après-midi et s'atténue après le coucher du soleil. Elle peut pénétrer jusqu'à plusieurs dizaines de kilomètres à l'intérieur des terres et entraîne souvent une baisse notable de la température et une hausse de l'humidité. Un front de brise marine peut provoquer la formation de nuages ​​ou d'averses en touchant terre.

Les communautés côtières bénéficient de l'effet rafraîchissant de la brise marine par temps chaud. La circulation s'inverse la nuit, lorsque la terre se refroidit plus rapidement, engendrant une brise de terre. La topographie locale et les vents à plus grande échelle modifient l'intensité et le rythme de cette brise marine.

L'imagerie satellitaire révèle parfois la zone dégagée au large et la ligne de nuages ​​à l'intérieur des terres, associées à la circulation atmosphérique.