Wie bereits in den physikalischen Grundlagen des Segelfliegens erklärt wurde, muss sich das Segelflugzeug in einer Luftmasse bewegen, die nach oben strömt, um Höhe zu gewinnen. Solche Luftströmungen werden Thermik genannt.
Die Thermik entsteht dadurch, dass sich die Erdoberfläche je nach Beschaffenheit unterschiedlich schnell erwärmt. Beispielsweise erwärmt sich ein dunkler Acker wesentlich schneller als ein See, da dunkles Material über Sonnenlicht viel Energie aufnimmt, während Wasser durch Licht nur schwer zu erwärmen ist.
Da die Oberflächen ihre Wärmeenergie auf die Luft übertragen, weist die Luft dann an unterschiedlichen Orten unterschiedliche Temperaturen auf.
Da Luft, die wärmer als ihre Umgebung ist, nach oben steigt, bilden sich an diesen Stellen Thermikblasen, die nach oben steigen. Die Lufttemperatur nimmt pro 100 Meter ca. 1° Celsius ab, sodass die Luft je nach Luftfeuchtigkeit in unterschiedlicher Höhe anfängt zu kondensieren, d. h. es bildet sich eine Wolke. Die Wolkenuntergrenze ist somit in einer Region zur gleichen Zeit auch immer in der gleichen Höhe.
Das bedeutet nun zum einen, dass dort, wo sich auf diese Weise entstandene "Kumuluswolken" befinden, also Wolken in Form eines Blumenkohls, in der Regel auch immer Thermik vorherrscht. Zum anderen geht daraus hervor, dass man theoretisch in Wolken einfliegen könnte, da die Thermik bis an das obere Ende der Wolke reicht. Das sollte man jedoch in jedem Fall unterlassen, da man in einer Wolke die Orientierung sehr schnell verlieren kann und außerdem die Gefahr von Zusammenstößen zu hoch wäre.
Es kann jedoch auch sein, dass Thermik vorhanden ist, ohne dass sich Wolken bilden, so genannte "Blauthermik". Das ist dann der Fall, wenn die aufsteigende Luft nicht hoch genug steigt, um zu kondensieren.
Bei Blauthermik wendet man somit das Wissen über die Entstehung von Thermik an und versucht, dunkel Flächen an der Erdoberfläche auszumachen und unter Berücksichtigung der Windrichtung auf die Suche nach Thermik zu gehen.
Da Thermik immer nur in begrenztem Durchmesser auftritt, besteht eine Schwierigkeit des erfolgreichen Thermik Fliegens darin, genügend enge Kreise zu ziehen und sich während des gesamten Kreises in der Thermikblase zu befinden. Anderenfalls hat das zur Folge, dass man in einem Teil der Kurve steigt, aber im anderen Teil sinkt, sodass der Höhengewinn gering ist.
Da Thermik nicht sichtbar ist, befindet man sich beim Thermikfliegen im ständigen Korrekturprozess und versucht die Kurve so zu verschieben, dass man sich optimal in der Thermik bewegt. Diese Prozedur wird durch Seitenwind nicht gerade erleichtert. Der vom Boden aus entstehende Eindruck, wenn ein Segelflugzeug in der Thermik kreist, täuscht also wenn man meint, dass es sich dabei um eine sehr entspannte Flugsituation handelt.
Um mit einem Segelflugzeug Überlandflüge zu absolvieren, bewegt man sich von einer Thermik zur nächsten, schraubt sich dort nach oben und fliegt unter Höhenverlust zur nächsten Thermikquelle.
Gelingt es einmal nicht Anschluss an eine Thermik zu finden und befindet man sich nicht in Reichweite eines Flugplatzes, bleibt einem nichts anderes übrig, als sich mit einer Außenlandung zu versuchen. Diese unter Laien auch als "Notlandung" bekannte Situation beginnt damit, dass man sich nach einem geeigneten Feld umsehen muss, auf dem man den Segelflieger möglichst unbeschädigt landen kann. Anschließend fliegt man dieses Feld so an, wie man auch einen Flugplatz anfliegen würde, wobei eine große Herausforderung darin besteht Höhen richtig einzuschätzen, weil man per Messgerät über keine genaue Information des Abstands zum Boden verfügt.
