「標高が高くなると寒いから木が生えない」という理解は大枠としては正しいものの、植物生理学の視点から掘り下げると、木が生長を停止せざるを得ない木が生えない決定的な理由と過酷な気象メカニズムが浮かび上がってきます。
森林限界が形成される最大の決定打は、植物学者の吉良竜夫博士らが提唱した温量指数にも裏付けられている「最暖月平均気温10℃の壁」です。樹木が生きていくためには、日光を浴びて光合成を行い、活動エネルギーを生み出す必要があります。しかし、一年の中で最も暖かい月（北半球では通常7〜8月）の平均気温が10℃を下回ると、木が光合成によって生産する炭水化物の量が、自らを維持するための呼吸消費量を下回ってしまいます。幹を太くし、新しい枝葉を伸ばすための細胞分裂が物理的に維持できなくなるのです。
さらに高山特有の過酷な環境として、気温低下と強風の影響が追い打ちをかけます。高所では風を遮る地形が少なく、秒速数十メートルの強風が吹き荒れます。風は植物体から容赦なく熱と水分を奪い去るだけでなく、冬期には雪や氷の微粒子を巻き上げた「天然のサンドブラスト」となって木の芽や樹皮を削り削磨します。
加えて見落とせないのが「冬期の凍結乾燥」です。冬の山頂付近では土壌が完全に凍りつくため、木の根は水分を吸い上げることができません。その一方で乾燥した強風が吹きつけるため、針葉樹の葉から水分だけが蒸散し、木は立往生したままミイラのように枯死してしまうのです。このように、森林限界メカニズム詳細まとめとして整理すると、夏期の光合成不足と冬期の物理的破壊・乾燥死が組み合わさることで、高木は生育を断念せざるを得なくなります。
