Inwersja termiczna powoduje uwięzienie zanieczyszczeń w warstwie przyziemnej.

Przypadki zanieczyszczeń są bardziej prawdopodobne w warunkach inwersji termicznej. W okresach utrzymującego się wysokiego ciśnienia w miesiącach zimowych promieniowanie słoneczne dociera do warstwy gruntu, ogrzewając ją. W nocy brak powłoki chmur powoduje gwałtowną utratę ciepła przez grunt, a powietrze w warstwie przyziemnej ochładza się. Cieplejsze masy powietrza wznoszą się, działając jak pokrywa, która zatrzymuje chłodniejsze masy powietrza blisko gruntu. Uwięzione zostają również zanieczyszczenia, pochodzące m.in. z transportu drogowego, co sprawia, że przygruntowa warstwa mas powietrza staje się coraz bardziej zanieczyszczona. Proces ten trwa do momentu radykalnej zmiany warunków meteorologicznych.