Dit is de turbulentie waarin een vliegtuig zich kan bevinden op grote hoogtes (boven 18.000 voet) in ofwel een wolkenloze lucht ofwel in stratusbewolking.



CAT komt voor wanneer golvende bewegingen in de bovenste atmosferische lagen diep en onstabiel worden, en vervolgens in een chaotische beweging afbreken. De golfbeweging die effect heeft op verkeersvliegtuigen is in de orde van grootte van 10 meter tot 1 a 2 kilometer. Deze onstabiele golven komen voor wanneer verticale windschering lokaal zeer groot wordt, waardoor de golven de stabiliteit van de omgevingstemperatuur verstoren. Dit is bekend als Kelvin-Helmholtz instabiliteit, wat te zien is op de afbeelding.
De meeste CAT komt voor in de jetstream, in de nabijheid van frontale zones in de hoogste regionen, waar de temperatuurverschillen groot zijn.
CAT kan ook voorkomen wanneer sterke wind over een bergkam wordt geblazen, in bepaalde thermische omstandigheden. Deze berggolven resulteren in opstijgende (updraft) en dalende wind (downdraft) - Dit is UDDF in pilot report code - of ze kunnen afbreken in kleinschaliger turbulentie.
Een derde omstandigheid waarin CAT kan voorkomen is wanneer sterke wind tegen de toppen van onweerswolken wordt geblazen, resulterend in sterke, dalende scheringgolven.