Smog powstaje w wyniku mieszania się powietrza ze spalinami przy bezwietrznej pogodzie i dużej wilgotności. Najbardziej narażone na niego są miasta i miejscowości położone w naturalnych obniżeniach gruntu. Zjawisko powstaje wskutek inwersji temperaturowej – to znaczy, że warstwa chłodniejszego powietrza, znajdująca się niżej, zatrzymywana jest przez znajdującą się nad nią warstwę ciepłego powietrza. Dzieję się tak najczęściej podczas wyżu atmosferycznego.

W skład smogu wchodzą szkodliwe substancje chemiczne, takie jak pyły zawieszone, wodorki (HCl, HF), tlenki azotu i siarki. Do najgroźniejszych substancji zaliczane są pyły zawieszone (PM10 i PM 2,5) i benzo(a)piren. Źródłem pochodzenia tych substancji jest działalność człowieka, a główną przyczyną zanieczyszczenia powietrza tymi substancjami jest tzw. niska emisja.