造成北京雾霾的原因有很多，汽车尾气、工业生产、建筑扬尘等。最主要的原因还是污染物排放较大导致的空气中富含大量颗粒物，加上与雾水的凝结，就形成了大范围的雾霾。
1、气象原因
大范围雾霾天气主要出现在冷空气较弱和水汽条件较好的大尺度大气环流形势下，近地面低空为静风和微风。受近地面静稳天气控制，城市无论规模大小，其局地交通、生活、生产所需的能源消耗的污染物排放均在低空不断积累。
与此同时，由于雾霾天气的湿度较高，水汽较大，雾滴提供了吸附和反应场所加速反应性气态污染物向液态颗粒物成分的转化，同时颗粒物也容易作为凝结核加速雾霾的生成，两者相互作用，迅速形成污染。
2、大气垂直方向出现逆温现象
逆温层好比一个锅盖覆盖在城市上空，这种高空气温比低空气温更高逆温现象，使得大气层低空空气垂直运动受到限制，导致污染物难以向高空飘散而被阻滞在低空和近地面。人为原因工业生产、机动车尾气、建筑施工、冬季取暖烧煤等排放的有害物质难以扩散，导致空气质量显著下降，对大气造成污染，从而导致雾霾天气的发生。