Eine Temperaturschichtung, bei der die Temperatur entgegen den normalen Verhältnissen mit der Höhe zunimmt und die Feuchte gleichzeitig abnimmt, bezeichnet man als Inversion. Sie steht häufig in Zusammenhang mit der Bildung von Nebel oder Hochnebel. Man unterscheidet die Bodeninversion und die Absinkinversion. Bodeninversionen bilden sich häufig im Winterhalbjahr in Zusammenhang mit Hochdruckgebieten. Bei schwachem Wind sammelt sich durch die längeren Nächte in Bodennähe kalte Luft an, folglich nimmt die Temperatur mit der Höhe zu (siehe auch Kaltluftsee). Die Inversionsschicht wirkt wie ein Deckel, in der Luft können sich Staub und Abgase ansammeln und zu Smog führen können.