En automne et en hiver, lorsque les conditions sont anticycloniques et les nuits dégagées, l’air se refroidit par rayonnement à proximité du sol. Cet air froid, très dense, stagne dans les basses couches de l’atmosphère, et se trouve souvent surmonté d’une masse d’air plus douce en altitude. En début de journée, les températures en altitude sont alors plus élevées que celles au niveau du sol. Ce phénomène bien connu en météo s'appelle les inversions thermiques, ou inversions de températures. 

La différence thermique entre le sol et l'altitude, à 1500m, peut atteindre jusqu'à une dizaine de degrés. Lorsqu'elle s'élèvent, les brumes et les fumées peuvent être arrêtées ou déviées comme si elles touchaient un "plafond de verre".  En altitude cela peut donner de très belles mers de nuages. 

Lors des épisodes d'inversion, lorsque les conditions sont anticycloniques, il y a peu de vent pour brasser l’air au niveau du sol, l'humidité s'accumule. Si l'humidité est importante, c'est alors la formation de brouillards et de nuages bas parfois longs à se dissiper. Avec des températures négatives, cela peut entraîner la formation de gelées et de brouillards givrants. 

Les inversions thermiques sont également propices aux épisodes de pollution. Les particules fines et autres polluant dus au chauffage, à la circulation et à l'activité humaine, restent bloqués au niveau du sol.  Des mesures de restriction de vitesse peuvent alors être prises pour les automobilistes, et les personnes fragiles sont souvent invitées à limiter leur activité physique.