晴朗平静的夜晚，地面因辐射而失去热量，近地气层冷却强烈，较高气层冷却较慢，形成从地面开始向上气温递增，称为辐射逆温。随着夜深地面失热愈多，逆温层愈厚，日出后，地面增热，逆温逐渐消失。辐射逆温在大陆上常年均可出现，以冬季最强、夏季较弱。山谷和盆地因冷空气沿斜坡流入，常使辐射逆温加强。云顶因夜间辐射冷却，也可形成空中辐射逆温层。