Ympärivuorokautiset lämpötilavaihtelut ovat suurimmat hyvin lähellä maapallon pintaa.
Korkeilla aavikkoalueilla on tyypillisesti suurimmat vuorokautiset lämpötilavaihtelut, kun taas matalilla kosteilla alueilla on tyypillisesti pienimmät. Tämä selittää, miksi Snake River Plainin kaltaisella alueella voi olla kesäpäivänä 38 °C:n (100 °F) korkeat lämpötilat ja sitten 5-10 °C:n (41-50 °F) matalimmat lämpötilat. Samaan aikaan Washington D.C., jossa on paljon kosteampaa, lämpötilan vaihtelu on vain 8 °C (14 °F); Hongkongin kaupunkialueella lämpötilan vuorokausivaihtelu on vain vähän yli 4 °C (7.2 °F).
Kun taas National Park Service väitti, että maailman yhden päivän ennätys on vaihtelu 102 °F (56.7 °C) (46 °F:stä tai 7,8 °C:sta -56 °F:iin tai -48,9 °C:iin) Browningissa, Montanan osavaltiossa vuonna 1916, Montana Department of Environmental Quality väitti, että myös Lomassa, Montanassa oli 102 °F:n (56,7 °C) vaihtelu (-54 °F:stä tai -47,8 °C:sta 48 °F:iin tai 8,9 °C:iin) vuonna 1972. Molemmat näistä äärimmäisistä vuorokausilämpötilojen muutoksista johtuivat jyrkästä ilmamassan vaihtelusta yhden päivän aikana. Vuoden 1916 tapahtuma oli äärimmäinen lämpötilan lasku, joka johtui Kanadasta Pohjois-Montanaan tunkeutuneesta jäisestä arktisesta ilmasta, joka syrjäytti paljon lämpimämmän ilmamassan. Vuoden 1972 tapahtuma oli chinook-ilmiö, jossa Tyynen valtameren ilma ylitti lännessä sijaitsevia vuoristoja ja lämpeni dramaattisesti laskeutuessaan Montanaan syrjäyttäen jäisen arktisen ilman ja aiheuttaen jyrkän lämpötilan nousun.
Ilman tällaisia äärimmäisiä ilmamassan muutoksia vuorokausilämpötilan vaihtelut ovat tyypillisesti 10 tai vähemmän astetta kosteilla, trooppisilla alueilla ja 40-50 astetta korkeammalla sijaitsevilla, kuivilla tai puolikuivilla alueilla, kuten osissa Yhdysvaltojen läntisten osavaltioiden Intermountain Plateau -alueita, esimerkiksi Elko, Nevada, Ashton, Idaho ja Burns, Oregon. Mitä korkeampi ilmankosteus on, sitä pienempi on lämpötilan vuorokausivaihtelu.