Модель атмосферных процессов «AtmoSym» основана на следующей полной системе трехмерных нестационарных гидродинамических уравнений для атмосферного газа
(1)
В модели (1) , 
— горизонтальные и вертикальная координаты, 
— время, 
— плотность; 
— горизонтальные и вертикальная компоненты скорости 
; 
— температура; 
— давление; 
— универсальная газовая постоянная; 
— молекулярный вес; 
— ускорение свободного падения, 
— постоянная адиабаты; 
— коэффициенты вязкости и теплопроводности; 
— вертикальный профиль фоновой температуры атмосферы; 
— локальная вертикальная компонента угловой скорости вращения Земли.
Уравнения учитывают нелинейные и диссипативные процессы, сопровождающие распространение волн, и описывают, в частности, такие сложные явления как образование ударных волн, разрушение волн, образование турбулентности. Модель обеспечивает самосогласованное описание происходящих процессов и учитывает изменение со времени параметров атмосферы вследствие передачи энергии диссипирующих волн среде.
В модели предусмотрена возможность задания внешних источников. Функции — источники 
, 
, 
, 
, 
задаются пользователем. В простейшем варианте все эти функции равны нулю. Источник может учитывать, например, нагрев-охлаждение атмосферного газа при фазовых переходах воды.