飞机颠簸的原因是由于大气中存在乱流，这些不稳定气流的范围有大有小，方向和速度也各不相同。当飞机进入与机体尺度相近的乱流涡旋时，飞机的各部位就会受到不同方向和速度的气流影响，原有的空气动力和力矩的平衡被破坏，从而产生不规则的运动而引起颠簸。
乱流
乱流中存在的垂直阵性气流和水平阵性气流都可造成飞机颠簸，垂直气流的作用比水平气流要大。根据乱流的成因，可以分为：热力乱流，动力乱流，清空乱流和航迹乱流。
热力乱流主要是因地表增热造成气温的水平分布不均匀而引起，常出现在对流层的低层，低纬度地区常见，多发生在夏季的中午和午后。
动力乱流是指地表附近空气运动受到阻碍和风的空间分布有明显切变造成的乱流，多见于高纬度大陆，在山地上空飞行时，动力乱流造成的颠簸比较常见。
晴空乱流又叫高空乱流，与高空中大气的热力和动力因素有关，当温度场和风场急剧变化时，就会出现强烈的乱流。晴空乱流多出现在对流层上部和平流层，是造成高空飞行颠簸的重要因素。
飞机颠簸
飞机颠簸指飞机飞行中突然出现的忽上忽下、左右摇晃及机身振颤等现象，飞机颠簸主要是由于飞机飞入扰动气流区，扰动气流使作用在飞机上的空气动力和力矩失去平衡，飞行高度、飞行速度和飞机姿态等发生突然变化而引起的。
飞机颠簸强度与扰动气流强度、飞行速度、翼载荷等有关，通常分为弱、中、强3级。中度以上颠簸会使飞机仪表指示失常，操纵困难，影响空中编队、射击、投弹、加油和航空摄影等。