Num dia ensolarado, a terra aquece mais rapidamente do que o oceano adjacente. O ar mais quente sobre a terra sobe, e o ar mais frio do mar flui para o interior para o substituir. Este fluxo em direção à costa é a brisa marítima.

A brisa começa geralmente ao final da manhã, intensifica-se à tarde e cessa após o pôr do sol. Pode penetrar dezenas de quilómetros terra adentro e provoca frequentemente uma descida notável da temperatura e um aumento da humidade. Uma frente de brisa marítima pode desencadear nuvens ou aguaceiros ao chegar à costa.

As comunidades costeiras dependem do efeito refrescante da brisa marítima durante o tempo quente. A circulação inverte-se à noite, quando a terra arrefece mais rapidamente, produzindo uma brisa terrestre. A topografia local e os ventos de maior escala modificam a intensidade e o momento da brisa marítima.

As imagens de satélite revelam por vezes a área sem nuvens em alto mar e a linha de nuvens no interior associadas à circulação atmosférica.