绿洲和荒漠间地表热力差异引起的局部地方的热力循环流动，以及在较大空间尺度上大气产生的水平方向的平流输送，是绿洲与荒漠通过大气间相互作用的基础。
但夏季夜间的“冷岛效应”与白天出现的“冷岛效应”在机制上两者有着本质的差别，意义也不同。
白天的“冷岛效应”是由于绿洲与戈壁、沙漠的热力性质的不同，以及绿洲白天存在较强的蒸发现象造成的。由于大气平流把沙漠或戈壁上的热空气吹向绿洲，通常使绿洲上空在午后出现一个“映象热中心”，在较低层有向下输送的感热通量。
而夜间“冷岛效应”的形成原因则完全不同，它是绿洲的夜间蒸发、经常性的灌溉以及绿洲、沙漠之间的风速差异造成的。绿洲、戈壁和沙漠等不同地面与大气形成的边界之间的物理过程，对该地区的农业发展和气候演变有着直接的影响。
白天的“冷岛效应”有抑制绿洲上水份的蒸发与蒸散的作用，在酷热的沙漠中形成凉湿的小气候有利于生物生长；而夜间的“冷岛效应”则对植物的呼吸有抑制作用，减小夜间的消耗，有利于庄稼的高产。
