在底层大气，大气温度随着高度增加而下降，每上升100m（米），温度降低0.6℃左右。也就是说，在数千米以下，一般是低层大气温度高、密度小，高层大气温度低、密度大。这种大气层结容易发生上下对流运动，可将近地面层的污染物向高空和远距离输送、扩散，从而使城市上空污染程度减轻。在某些天气条件下，地面上空的大气结构会出现气温随高度增加而升高的反常现象，称之为“逆温”，发生逆温现象的大气层称为逆温层。逆温层像一层厚厚的被子罩在上空，使上下层空气减少了流动，近地面层大气污染物“无路可走”，越积越多，空气污染越来越重。