雾霾的主要成分是二氧化硫、氮氧化物和可吸入颗粒物。前两者为气态污染物，最后一项颗粒物是加重雾霾天气污染。它们与雾气结合在一起，让天空瞬间变得灰蒙蒙。颗粒物的英文缩写为PM，北京监测的是细颗粒物（PM2.5），也就是直径小于等于2.5微米的污染物颗粒。霾粒子的分布比较均匀，而且灰霾粒子的尺度比较小，从0.001微米到10微米，平均直径大约在1～2微米左右，肉眼看不到空中飘浮的颗粒物。由于灰尘、硫酸、硝酸等粒子组成的霾，其散射波长较长的光比较多，因而霾看起来呈黄色或橙灰色。

霾在发生时相对湿度不大，而雾中的相对湿度是饱和的（如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和）。霾是由汽车尾气等污染物造成的。相对湿度介于80～90%之间时的大气混浊视野模糊导致的能见度恶化是霾和雾的混合物共同造成的。当水汽凝结加剧、空气湿度增大时，霾就会转化为雾。霾与雾的区别在于发生霾时相对湿度不大，而雾中的相对湿度是饱和的（如有大量凝结核存在时，相对湿度不一定达到100%就可能出现饱和）。