飞机在雷暴、低云、低能见度、低空风切变、大气湍流、空中急流、结冰的时候不可以起飞。
航班不能正常起飞的天气原因不仅是始发机场或是目的地机场的狂风暴雨，还有其他很多因素，比较典型的有以下两个方面的原因：
一是起飞降落航道附近的低云严重影响两地机场的能见度（一般为60米），这是航班运行的一项硬性的安全指标。严重后果会造成飞机提前着陆和偏离、冲出跑道，甚至机毁人亡。
二是起飞降落航道上有雷雨区和强侧风，这也是影响飞行安全的一个重要外因，雷雨会毁坏飞机上的电子设备导致飞机失控，强侧风会让飞机失重而导致严重后果。出于运行安全和国防安全的考虑，民用航空的航路是经过层层审批的，不是想改就改那么简单，所以，当气象预报提示航道上可能出现雷雨区时，航空公司出于安全考虑会待命飞行，等候天气好转。
飞机一般飞在平流层底端，民用航空领域的大型客机大多飞行于此层，以增加飞行的稳定度。
主要原因有：
一、能见度高。
地球大气的平流层水汽、悬浮固体颗粒、杂质等极少，天气比较晴朗，光线比较好，能见度很高，便于高空飞行。
二、受力稳定。
平流层的大气上暖下凉，大气不对流，以平流运动为主，飞机在其中受力比较稳定，便于飞行员操纵架驶。
三、噪声污染小。
平流层距地面较高，飞机绝大部分时间在其中飞行，对地面的噪音污染相对较小。
四、安全系数高。
飞鸟飞行的高度一般（有资料称加拿大黑雁可以）达不到平流层，飞机在平流层中飞行就比较安全。在起飞和着陆时，要设法驱赶开飞鸟才更为安全。
五、经济效益好。
飞机的发动机经济性好，较高高度空气阻力小，高度越高就越省油。另外因为平流层的水平气流大，
波音747-SP改装成的同温层红外线天文台
飞机可以借助风力，节省燃料。
在热带地区，商业客机一般会于离地表10公里的高空，即平流层的底部处巡航。这是为了避开对流层因对流活动而产生的气流。而在客机巡航阶段所遇上的气流，大多是因为在对流层发生了对流超越现象。同样地，滑翔机一般会在上升暖气流上滑翔，这股气流从对流层上升到达平流层平流层就会停止。这样一来变相为世界各地的滑翔机设定了高度限制。纵然有些滑翔机会用上背风波来飞得更高，把滑翔机带到平流层之中。
同温层是一个放射性、动力学及化学过程都会有强烈反应的区域。因为其水平的气态成份混合比起垂直的混合都来得要快。一个较为有趣的平流层环流特性是发生于热带地区的准双年振荡（QBO、）。这种现象由重力波引导，是由于对流层的对流而引至的。准双年震荡引致了次级环流的发生，这对于全球性的平流层输送诸如臭氧及水蒸气等尤为重要的。
在北半球的冬季，平流层突发性增温经常发生。这是因为平流层吸收了罗斯贝波所致。
