霧霾的產生主要是由於人類活動產生的污染物在特定氣象條件下積聚和反應形成的。這些污染物包括顆粒物（如PM2.5和PM10）、二氧化硫、氮氧化物、揮發性有機物等。它們主要來源於工業排放、汽車尾氣、建築施工、農業活動和生活垃圾焚燒等。例如，汽車尾氣和工業過程中會排放大量顆粒物和氣態污染物，這些污染物在空氣中經過化學反應後可能形成二次顆粒物，如硫酸鹽和硝酸鹽。
霧霾形成的氣象條件包括靜風或微風、逆溫層現象（上層空氣比下層空氣溫暖）、空氣溼度較高以及地麪灰塵較多等。這些條件不利於污染物的擴散和稀釋，導致污染物在低空積聚。另外，晴朗少雲的天氣有利於夜間輻射降溫，從而促進霧的形成。
霧霾中的顆粒物不僅本身對人體有害，還能吸附空氣中的有毒有害物質，如重金屬和細菌，進一步加劇霧霾的危害。