灰霾作为一种自然现象，其形成有三方面因素：
一是水平方向静风现象的增多。随着城市建设的迅速发展，大楼越建越高，增大了地面摩擦系数，使风流经城区时明显减弱。静风现象增多，不利于大气污染物向城区外围扩展稀释，容易在城区内积累成高浓度污染。
二是垂直方向的逆温现象。污染物在正常气候条件下，从气温高的低空向气温低的高空扩散，逐渐循环排放到大气中。但在逆温现象下，低空的气温反而更低，导致污染物不能及时排放出去。
三是悬浮颗粒物的增加。近年来随着工业的发展，机动车数量的猛增，污染物排放和城市悬浮颗粒物大量增加，直接导致了能见度降低，使得整个城市看起来灰蒙蒙一片。
在气象上，灰霾的定义是悬浮在大气中的大量微小尘粒、烟粒或盐粒的集合体，在大气相对湿度小于80%，水平能见度降低到10公里以下的一种天气现象。
当出现灰霾天气时，室外能见度低，污染持续，容易造成交通堵塞。灰霾还会加快城市光化学烟雾污染，这种烟雾毒性很大，严重时会使人出现呼吸困难、视力衰退、手足抽搐等现象。
