在某些条件下，空气系统的上升气流和下沉气流会停顿。夜晚，没有阳光和热量，空气冷却下来并且停止上升和搅动。空气变得平稳，就像平流层里稀薄的空气一样。到了白天，污染物排放出来，会上升到加热的流动空气中，直到被风吹散。空气污染物如果是在夜间排放，它们会在附近下沉，这是因为缺少空气的垂直运动(切勿夜间排放工业污染物，以免排放物在自己的厂区内形成降雨)。

    只要表面的空气温度低于上层的空气，它就不会上升，而保持平稳状态。早晨，当阳光照射大地，空气接触到地面后升温，然后开始上升，将夜间形成的上层的冷空气驱散。可是，如果表面的冷空气被上层异常的暖流层所困住，或者被入侵的高压团压住，那么表面的空气就无法上升或逃逸。覆盖的暖空气就像一个盖子，困住下面的空气。这种演变造成了一种室外空气灾害，那就是逆温现象。

由于逆温现象的产生，空气污染物会在停滞的大气层内聚积。这种大量混合的空气很快就使其超过了自身稀释杂质的能力。逆温持续的时间越长，空气越稳定，污染物的浓度也就越高。所形成的逆温层继续加厚，然后发酵。混合物会因为空气中的水分而变得更糟。新的复杂的化学反应逐渐形成，且会导致深刻的变化。硫酸和各种氧化物成为强有力的危险物。

臭名昭著的逆温事件

    一些臭名昭著的逆温事件主要包括在比利时的默兹河流域、英国伦敦、宾夕法尼亚州的多诺拉、纽约和洛杉矶发生的事件。这些逆温事件源于工业污染物与雾结合而形成烟雾。

   1930年，比利时默兹河流域发生的逆温事件夺去了50人的生命。

   1952年12月，工业污染物、家中烧煤所排出的物质与高浓度烟雾相结合，引发了伦敦灾难性的逆温事件。在事件发生的初期，空气的厚度开始明显增加。浓厚的阴霾在街道上空弥漫，渗透到住宅和办公建筑物中。室内音乐会不得不取消，因为观众无法看到舞台。公共交通几乎瘫痪。夜间能见度极低，伦敦部分地区已经断航。异常的天气情况致使城市污染物形成的高浓度烟雾聚积在伦敦上空达4天之久。在最初的24小时内，城市的平均死亡率增加了一倍，死亡人数达到400人。在接下来的几天时间里，死亡人数为一天600人，一天900人，还有一天也是900人，均远远高于平均水平。然后，烟雾开始消散，每天死亡人数略有下降，但平均每天的死亡人数仍然为800人。居高不下的死亡率持续了几个星期。死亡人群中儿童和老人占大多数，但是即使是在15岁到45岁之间的人群中，死亡率也增加了一倍。在逆温事件期问，每天死于支气管炎的人数从76人上升到4704人。在逆温事件之前，伦敦每日死于冠心病的平均人数为118人。在逆温事件之后，该数据上升为每天218人。在逆温事件结束之后，有另外约4 000起高于平均水平的死亡事件发生。

    1948年，在宾夕法尼亚州的多诺拉发生的逆温事件对6 000人产生了影响，造成20人死亡。一个停滞的空气团下降，被逆温层罩住。该逆温层持续了6天之久。最后降雨将逆温层破坏。主要的污染物是有毒的烟雾，尤其是冶金工厂中产生的二氧化硫。如果采取了适当的措施来控制当地工厂里的排放物，这场危机是可以避免的。

    在20世纪50年代和60年代，纽约多次经历逆温事件。这些事件导致了许多健康问题，至少有600人死亡。

    20世纪的洛杉矶成了“烟雾”这个词的同义词，成了人们嘲讽的对象。在一幅漫画中，  一个标明洛杉矶城市边界的路标上写着“注意：呼吸可能会危害您的健康”。洛杉矶曾一度经历了一年50天到70天都烟雾弥漫的时期。但是洛杉矶的烟雾及其对健康的影响并不是一个特例。东海岸也经常笼罩于烟雾之中。大都会地区，如波士顿、纽约、费城、匹兹凭、华盛顿特区及其他城市，都曾遭受过烟雾的侵袭。