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三圈环流是地球大气环流的基本模式，由三个相互关联的环流圈组成。哈德莱环流圈位于低纬度地区，费雷尔环流圈位于中纬度，极地环流圈位于高纬度。这些环流的形成主要由两个因素驱动：地球表面受热不均和地球自转产生的科里奥利力。赤道地区接受太阳辐射最强，而极地地区接受辐射最弱，这种温度差异是大气环流的根本动力。
哈德莱环流圈是最重要的大气环流系统，位于赤道到南北纬30度之间。首先，赤道地区接受强烈的太阳辐射，空气受热膨胀密度减小，产生强烈的上升运动，形成赤道低压带。上升的湿热空气在高空向南北两极方向辐散流动。当这些气流到达南北纬30度附近时，由于逐渐冷却和科里奥利力的作用，开始下沉，形成副热带高压带。下沉的干燥空气在近地面向赤道方向回流，受到科里奥利力的偏转，在北半球形成东北信风，在南半球形成东南信风，完成哈德莱环流圈的闭合循环。
费雷尔环流圈位于南北纬30度到60度之间，是一个复杂的间接环流系统。从副热带高压带流出的空气向高纬度方向流动，受到科里奥利力的强烈偏转，形成盛行西风。这些西风在约60度纬度附近与来自极地的冷干东风相遇。由于西风携带的是温暖湿润的空气，密度较小，会爬升到冷重的极地东风之上，形成极锋，产生强烈的上升气流，建立副极地低压带。上升的空气在高空向两个方向辐散，向赤道方向的气流回到副热带高压带下沉，完成费雷尔环流圈的闭合。这是一个间接环流，主要由相邻的哈德莱环流和极地环流驱动。
极地环流圈位于南北纬60度到90度之间，是三圈环流中最简单的直接环流。极地地区接受的太阳辐射最少，空气极度寒冷，密度很大，在极点附近持续下沉，形成极地高压带。这些下沉的冷空气在近地面向较低纬度辐散流动，受到科里奥利力的强烈偏转，形成极地东风。极地东风在约60度纬度附近与来自中纬度的温暖西风相遇，由于密度差异，迫使西风抬升，形成副极地低压带和极锋。上升的空气在高空向极地方向回流，在极点附近下沉，完成极地环流圈的闭合循环。
地球大气环流的形成是多种因素共同作用的结果。首先是太阳辐射分布不均，赤道地区接受太阳辐射多，温度高，而两极地区接受太阳辐射少，温度低。其次是地球自转产生的科里奥利力，使得气流在运动过程中发生偏转。海陆分布的差异造成不同下垫面的热力性质不同，而地形作用则会对气流产生阻挡和抬升效应。这些因素综合作用，最终形成了全球性的三圈环流系统。
哈德莱环流圈是三圈环流中最重要的一个，位于赤道到南北纬30度之间。它是一个直接的热力环流，由赤道地区的强烈太阳辐射加热驱动。在赤道低压带，空气受热上升，在高空向南北两侧流动，到达副热带高压带附近下沉。近地面形成从副热带高压吹向赤道低压的信风，受科里奥利力影响，北半球形成东北信风，南半球形成东南信风。哈德莱环流驱动着全球的信风系统，对热带雨林和热带沙漠的形成具有重要影响。
费雷尔环流圈位于南北纬30度到60度之间，是一个间接的热力环流。与其他两个环流圈不同，费雷尔环流不是由热力直接驱动的独立环流，而是受到南北两侧哈德莱环流和极地环流的拖动作用形成的。在副热带高压带，空气下沉后向极地方向流动，受科里奥利力影响形成盛行西风。在副极地低压带，空气上升，在高空向南流动形成东风。费雷尔环流对温带地区的气候形成具有重要作用，是中纬度西风带的主要驱动力。
极地环流圈位于南北纬60度到90度之间，是一个直接的热力环流。在极地地区，由于太阳辐射微弱，地面强烈的辐射冷却形成极地高压。冷空气在极地下沉，然后向外流出，受科里奥利力影响形成极地东风。这些空气在副极地低压带附近与费雷尔环流相遇并上升，在高空回流到极地形成西风。极地环流圈虽然范围相对较小，但对极地和亚极地地区的气候形成具有决定性作用，也是全球环流系统的重要组成部分。
三圈环流构成了地球大气环流的完整立体结构。哈德莱环流圈是直接环流，驱动赤道地区的信风系统；费雷尔环流圈是间接环流，形成中纬度的西风带；极地环流圈也是直接环流，产生高纬度的极地东风。这三个环流圈在垂直方向上表现为上升和下沉运动，在水平方向上形成不同的风向风带。它们相互作用，进行能量和物质交换，并随着季节变化而发生位置移动。这个立体的三维环流系统是地球气候形成的基础，影响着全球的天气模式、降水分布和温度变化。