Trong không khí luôn có hơi nước. Vào mùa đông, nhiệt độ thấp, chúng đông lại dưới dạng sương mù.
vào các tháng mùa thu hay mùa đông, thời gian ban đêm thường kéo dài hơn ban ngày. Vào ban ngày, ở lớp không khí sát bề mặt đã có chứa một lượng hơi nước nhất định. Nhưng khi thời gian chuyển dần vào ban đêm, nhiệt độ giảm xuống rất nhanh, biên độ nhiệt (chênh lệch giữa nhiệt độ thấp nhất và cao nhất) giữa ngày và đêm lớn, nên một phần hơi nước gần bề mặt sẽ ngưng kết lại và lớp ngưng kết này ngày càng dày khi thời gian ban đêm kéo dài. Đặc biệt khi trời quang mây, gió nhẹ, mặt đất sẽ phát xạ nhiệt vào không khí nhanh hơn, khiến nhiệt độ ở đây giảm xuống khá đột ngột. Điều đó khiến hơi nước trong không khí sát mặt đất càng dễ dàng bão hòa hơn, hình thành sương mù từ nửa đêm đến sáng sớm. Đó là nguyên nhân khiến buổi sáng mùa thu, hay mùa đông hay có sương mù.
Sương mù thường có vào mùa đông vì đêm xuống nhiệt độ ngoài trời xuống thấp sương xuống sẽ gặp không khí lạnh và đông trong không khí và cho đến sáng khi mặt trời lên nhiệt độ tăng cao thì sương tan dần và cứ như vậy ngày này qua ngày khác.
