平流逆溫是由暖空氣平流到冷地面上，貼近地面的空氣層受冷地面的冷卻作用，比上層空氣有較大的降溫而形成。
平流逆溫的形成也是由地面開始逐漸向上擴展的。其強弱由暖空氣和冷地面間溫差的大小決定，溫差越大，逆溫越強。它可以在一天中的任何時刻出現，有的還可以持續好幾個晝夜。單純的平流逆溫沒有明顯的日變化。
冬季，在中緯度的沿海地區，因海陸溫差甚大，當海上暖濕空氣流到大陸上時，常出現較強的平流逆溫。這種逆溫常伴隨著平流霧的形成。
與輻射逆溫不同，出現平流霧時，不但不要求晴朗少雲，而且風速也可以較大。暖空氣流經冰、雪表面產生融冰、融雪現象，吸收一部分熱量，使得平流逆溫得到加強，這種逆溫稱為“雪面逆溫”。
