在对流层，气温垂直分布的一般情况是随高度增加而降低，大约每升高100米，气温降低0.6℃。这主要是因为对流层大气的主要热源是地面，离地面愈高，受热愈少，气温就愈低。但在一定条件下，对流层中也会出现气温随高度增加而上升的现象，称为逆温现象。

逆温的形成到消失的过程：在晴朗无云的夜间或黎明，由于大气逆辐射较弱，地面辐射散失热量多，近地面气温迅速下降，而高处大气层降温幅度较小，从而出现上暖下冷的逆温现象。这种逆温现象黎明前最强，日出后逆温层自下而上消失。