Інверсії температури в атмосфері, підвищення температури повітря з висотою замість звичайного для тропосфери її убування. І. т. зустрічаються і в земної поверхні (приземні І. т.), і у вільній атмосфері. Приземні І. т. найчастіше утворюються в безвітряні ночі (взимку інколи і вдень) в результаті інтенсивного випромінювання тепла земною поверхнею, що приводить до охолоджування як її самої так і прилеглого шару повітря. Товщина приземних І. т. складає десятки — сотні метрів. Збільшення температури в інверсійному шарі вагається від десятих доль градусів до 15—20 °С і більш. Найбільш потужні зимові приземні І. т. в Східному Сибіру і в Антарктиді.
В тропосфері, вище за приземний шар, І. т. частіше утворюються в антициклонах завдяки осіданню повітря, що супроводиться його стискуванням, а отже — нагріванням (інверсії осідання). У зонах фронтів атмосферних І. т. створюються унаслідок натікання теплого повітря на розташований нижче холодний. У верхніх шарах атмосфери (стратосфері, мезосфері, термосфере) І. т. виникають із-за сильного поглинання сонячної радіації. Так, на висотах від 20—30 до 50—60 км. розташована І. т., пов'язана з поглинанням ультрафіолетового випромінювання Сонця озоном. В підстави цього шару температура рівна від — 50 до — 70°c, в його верхнього кордону вона піднімається до — 10 — + 10 °С. Потужна І. т., що починається на висоті 80—90 км. і тягнеться на сотні км. вгору, також обумовлена поглинанням сонячної радіації.
І. т. є затримуючими шарами в атмосфері; вони перешкоджають розвитку вертикальних рухів повітря, унаслідок чого під ними накопичуються водяна пара, пил, ядра конденсації. Це сприяє освіті шарів серпанку, туману, хмар. Унаслідок аномальної рефракції світла в І. т. інколи виникають міражі . У І. т. утворюються також атмосферні хвилеводи, сприяють далекому поширенню радіохвиль .
