Las inversiones térmicas como la que afecta desde hace casi una semana a Avilés ocurren frecuentemente en noches despejadas de invierno, en calma o con viento débiles, y sobre suelo continental. Estas circunstancias favorecen un enfriamiento muy acusado del suelo (inversiones térmicas de radiación o de superficie). El aire cercano al suelo frío se enfría por contacto, mientras que el aire más alejado del suelo -al que no llega ese efecto- resulta tener una temperatura más alta que el aire que está por debajo.

El término "inversión térmica" indica un comportamiento contrario en la variación vertical habitual de la temperatura del aire, es decir, un aumento térmico con la altura. Por tanto, son zonas de máxima estabilidad atmosférica, dado que el aire de la parte inferior es más frío, así que no asciende al ser más denso o pesado que el aire que está por encima. Consecuentemente, una inversión térmica próxima al suelo impide que los contaminantes producidos por las actividades humanas se dispersen verticalmente o se alejen de la superficie terrestre. Es, poniendo un símil doméstico, lo más parecido a una olla cuya tapa impide la dispersión del aire sucio del interior.