當物體表麵的溫度很低，而物體表麵附近的空氣溫度卻比較高，那麼在空氣和物體表麵之間有一個溫度差，如果物體表麵與空氣之間的溫度差主要是由物體表麵輻射冷卻造成的，則在較暖的空氣和較冷的物體表麵相接觸時空氣就會冷卻，達到水汽過飽和的時候多餘的水汽就會析出。如果溫度在0益以下，則多餘的水汽就在物體表麵上凝華為冰晶，這就是霜。因此霜總是在有利於物體表麵輻射冷卻的天氣條件下形成。
另外，雲對地麵物體夜間的輻射冷卻是有妨礙的，天空有雲不利於霜的形成，因此，霜大都出現在晴朗的夜晚，也就是地麵輻射冷卻強烈的時候。
此外，風對於霜的形成也有影響。有微風的時候，空氣緩慢地流過冷物體表麵，不斷地供應著水汽，有利於霜的形成。但是，風大的時候，由於空氣流動得很快，接觸冷物體表麵的時間太短，同時風大的時候，上下層的空氣容易互相混合，不利於溫度降低，從而也會妨礙霜的形成。大致說來，當風速達到3級或3級以上時，霜就不容易形成了。
因此，霜一般形成在寒冷季節裏晴朗、微風或無風的夜晚。
霜的形成，不僅和上述天氣條件有關，而且和地麵物體的屬性有關。霜是在輻射冷卻的物體表麵上形成的，所以物體表麵越容易輻射散熱並迅速冷卻，在它上麵就越容易形成霜。同類物體，在同樣條件下，假如質量相同，其內部含有的熱量也就相同。如果夜間它們同時輻射散熱，那麼，在同一時間內表麵積較大的物體散熱較多，冷卻得較快，在它上麵就更容易有霜形成。這就是說，一種物體，如果與其質量相比，表麵積相對大的，那麼在它上麵就容易形成霜。草葉很輕，表麵積卻較大，所以草葉上就容易形成霜。另外，物體表麵粗糙的，要比表麵光滑的更有利於輻射散熱，所以在表麵粗糙的物體上更容易形成霜，如土塊。
霜的消失有兩種方式：一是升華為水蒸氣，一是融化成水。最常見的是日出以後因溫度升高而融化消失。霜所融化的水，對農作物有一定好處。
霜的出現，說明當地夜間天氣晴朗並寒冷，大氣穩定，地麵輻射降溫強烈。
這種情況一般出現於有冷氣團控製的時候，所以往往會維持幾天好天氣。我國民間有“霜重見晴天”的諺語，道理就在這裏。
霧
什麼是霧
霧有三種定義：
(1)大氣中因懸浮的水汽凝結，能見度低於1千米時，氣象學稱這種天氣現象為霧。
(2)霧是接近地麵的雲。
(3)霧是由懸浮在大氣中微小液滴構成的氣溶膠。(《環境監測》中的描述)當空氣容納的水汽達到最大限度時，就達到了飽和。而氣溫愈高，空氣中所能容納的水汽也愈多。1立方米的空氣，氣溫在4益時，最多能容納的水汽量是6.36克；而氣溫是20益時，1立方米的空氣中最多可以含水汽量是17.30克。如果空氣中所含的水汽多於一定溫度條件下的飽和水汽量，多餘的水汽就會凝結出來，當足夠多的水分子與空氣中微小的灰塵顆粒結合在一起，同時水分子本身也會相互黏結，就變成小水滴或冰晶。空氣中的水汽超過飽和量，凝結成水滴，這主要是氣溫降低造成的。這也是秋冬早晨多霧的原因。
如果地麵熱量散失，溫度下降，空氣又相當潮濕，那麼當它冷卻到一定的程度時，空氣中一部分水汽就會凝結出來，變成很多小水滴，懸浮在近地麵的空氣層裏，就形成了霧。它和雲都是由於溫度下降而造成的，霧實際上也可以說是靠近地麵的雲。
白天溫度比較高，空氣中可容納較多的水汽。但是到了夜間，溫度下降了，空氣容納水汽的能力減小了，因此，一部分水汽會凝結成為霧。特別在秋冬季節，由於夜長，而且出現無雲風小的機會較多，地麵散熱較夏天更迅速，以致使地麵溫度急劇下降，這樣就使得近地麵空氣中的水汽，容易在後半夜到早晨達到飽和而凝結成小水珠，形成霧。秋冬的清晨氣溫最低，便是霧最濃的時刻。
霧的形成條件
霧形成的條件：一是冷卻，二是加濕，三是有凝結核。增加水汽含量，便容易形成霧。這是由輻射冷卻形成的，多出現在晴朗、微風、近地麵水汽比較充沛且比較穩定或有逆溫存在的夜間和清晨，氣象上叫輻射霧；另一種是暖而濕的空氣作水平運動，經過寒冷的地麵或水麵，逐漸冷卻而形成的霧，氣象上叫平流霧；有時兼有兩種原因形成的霧叫混合霧。可以看出，具備這些條件的就是深秋初冬，尤其是深秋初冬的早晨。
我們還可以看到一種蒸發霧。即冷空氣流經溫暖水麵，如果氣溫與水溫相差很大，則因水麵蒸發大量水汽，在水麵附近的冷空氣便發生水汽凝結成霧。
這時霧層上往往有逆溫層存在，否則對流會使霧消散。所以蒸發霧範圍小，強度弱，一般發生在下半年的水塘周圍。
霧消散的原因，一是由於下墊麵的增溫，霧滴蒸發；二是風速增大，將霧吹散或抬升成雲；再有就是湍流混合，水汽上傳，熱量下遞，近地層霧滴蒸發。
霧持續時間的長短，主要和當地氣候幹濕有關：一般來說，幹旱地區多短霧，多在1小時以內消散，潮濕地區則以長霧最多見，可持續6小時左右。