Inverzia teploty, nazývaná tiež tepelná inverzia, je obrátením normálneho správania sa teploty v troposfére (oblasť atmosféry najbližšie k povrchu Zeme), v ktorej je vrstva chladného vzduchu na povrchu prekrytá vrstvou teplejšieho vzduchu. (Za normálnych podmienok teplota vzduchu zvyčajne klesá s výškou.)
Inverzie hrajú dôležitú úlohu pri určovaní oblačnosti, zrážok a viditeľnosti. Inverzia slúži ako kryt na pohyb vzduchu smerom nahor z vrstiev pod ním. Výsledkom je, že prúdenie vzduchu zohrievaním zdola je obmedzené na úrovne pod inverziou. Difúzia prachu, dymu a iných látok znečisťujúcich ovzdušie je tiež obmedzená. V oblastiach, kde je prítomná výrazná inverzia nízkej úrovne, konvekčné oblaky nemôžu rásť dostatočne vysoko na to, aby produkovali sprchy, a zároveň môže byť viditeľnosť výrazne znížená pod inverziou, dokonca aj bez mrakov, hromadením prachu a častice dymu. Pretože vzduch blízko základne inverzie má tendenciu byť chladný, často sa tam vyskytuje hmla.
Inverzie tiež ovplyvňujú denné zmeny teploty vzduchu. Hlavné ohrievanie vzduchu počas dňa sa vytvára jeho kontaktom s povrchom zeme, ktorý bol vyhrievaný slnečným žiarením. Teplo zo zeme je prenášané do vzduchu vedením a prúdením. Pretože inverzia bude zvyčajne riadiť hornú úroveň, do ktorej je teplo prenášané prúdením, bude zahrievaná iba plytká vrstva vzduchu, ak je inverzia nízka a veľká, a zvýšenie teploty bude veľké.
Existujú štyri druhy inverzií: pôda, turbulencia, pokles a čelný.
Zemná inverzia sa vyvíja, keď je vzduch ochladený kontaktom s chladnejším povrchom, až kým nie je chladnejší ako nadložná atmosféra; k tomu dochádza najčastejšie za jasných nocí, keď sa pôda rýchlo ochladzuje žiarením. Ak teplota povrchového vzduchu klesne pod rosný bod, môže dôjsť k hmle. Topografia výrazne ovplyvňuje veľkosť pozemných inverzií. Ak je pôda valená alebo kopcovitá, studený vzduch, ktorý sa vytvára na vyšších povrchoch pôdy, má tendenciu odtekať do dutín, čo vedie k väčšej a hustejšej inverzii nad nízkym terénom a malej alebo žiadnej vyššej nadmorskej výške.
Inverzia turbulencie sa často vytvára, keď pokojný vzduch prekrýva turbulentný vzduch. Vo vnútri turbulentnej vrstvy vedie vertikálne miešanie teplo nadol a ochladzuje hornú časť vrstvy. Nezmiešaný vzduch nad ním nie je chladený a nakoniec je teplejší ako vzduch pod ním; potom existuje inverzia.
Inverzia poklesov sa vyvinie, keď klesne široká vrstva vzduchu. Vrstva je stlačená a zahrievaná výsledným zvýšením atmosférického tlaku a výsledkom je zníženie rýchlosti poklesu teploty. Ak sa vzduchová masa dostatočne zníži, vzduch vo vyšších nadmorských výškach sa stane teplejším ako v nižších nadmorských výškach, čo vedie k inverzii teploty. Subvenčné inverzie sú bežné na severných kontinentoch v zime a na subtropických oceánoch; tieto oblasti majú spravidla klesajúci vzduch, pretože sa nachádzajú pod veľkými vysokotlakovými centrami.
Čelné prevrátenie nastane, keď studená vzduchová hmota podhodnotí teplú vzduchovú hmotu a nadvihne ju hore; predná časť medzi dvoma vzduchovými masami má potom teplý vzduch nad a studený vzduch pod. Tento druh inverzie má značný sklon, zatiaľ čo iné inverzie sú takmer horizontálne. Okrem toho môže byť vysoká vlhkosť a nad ňou môžu byť oblaky.
