Inverzija je situacija, v kateri plasti ozračja ne delujejo normalno, zavirajo normalne vremenske procese in pogosto ujamejo smog, dim in oblake blizu tal. Najpogostejša oblika inverzije je temperaturna inverzija, čeprav so lahko inverzije tudi druge oblike. V bistvu lahko inverzijo razumemo kot preobrat v naravnem redu stvari, ki zavira konvekcijo in druge procese, ki omogočajo kroženje zraka po zemlji.
V normalnih pogojih se vroč zrak blizu tal počasi dviga navzgor in potiska skozi plast hladnejšega zraka. Ko pride do temperaturne inverzije, se hladnejši zrak zbere blizu tal, na vrhu pa se pritisne plast vročega zraka. Zaradi tega se oblaki, smog in onesnaženje ujamejo blizu tal, ker se ne morejo dvigniti navzgor, temperaturna inverzija pa lahko včasih pride do eksplozije, s hudimi nevihtami ali tornadi.
Ena od klasičnih oblik temperaturne inverzije je morska inverzija, ki jo povzroči hladen zrak s površine oceana, ki se potisne na obalo. Morske inverzije pojasnjujejo, zakaj so številne obale po vsem svetu meglene. Inverzije se pogosto pojavljajo tudi v dolinah, kjer topel zrak pritiska na hladnejši zrak v dolini. Ker je veliko mestnih območij v dolinah ali blizu oceana, pogosto trpijo zaradi izjemnega onesnaženja, ki ga poslabšajo inverzije.
Vremenska inverzija ne vpliva le na vreme v okolici. Inverzije lahko vplivajo tudi na zdravje ljudi, na primer v primeru inverzije, ki ujame onesnaženje, lahko pa tudi poslabšajo vidljivost, saj močno nagnejo oblake k tlom. Inverzije lahko igrajo tudi smešne trike z radijskimi signali in zvoki; radijski signali so pogosto močnejši med inverzijo, na primer, in močna megla, značilna za morske inverzije, lahko povzroči nekaj posebnega hrupu, zaradi česar se zdijo dlje ali bližje, kot so v resnici.
Inverzije se na koncu odpravijo same od sebe, včasih precej nenadoma, včasih pa se pojavijo in izginejo večkrat na dan. V drugih primerih lahko inverzija lebdi več dni, kar pogosto vodi v pomisleke glede kakovosti zraka in potencialno nevarnih vremenskih razmer.
Inverzije zamašitve, pri katerih plast vročega zraka ujame plast hladnejšega zraka, so znane na Srednjem zahodu, saj se lahko, ko se pokrov končno zlomi, sprosti ogromna količina energije, kar povzroči hudo vreme. “Hladen” zrak v takih inverzijah je pogosto pravzaprav precej topel, zato se te inverzije lahko počutijo zelo zatirajoče in napete, dokler končno ne izginejo.