湍流逆温是由于底层空气的湍流混合而形成。逆温离地面的高度依赖于湍流混合层的厚度，通常在1500米以下，其厚度一般为数十米。当气层的气温直减率小于干绝热直减率时，经湍流混合后，气层的温度分布逐渐接近干绝热直减率。因湍流上升的空气按干绝热直减率降低温度。空气上升到混合层顶部时，它的温度比周围的气温低，混合的结果，使上层气温降低；空气下沉时，情况相反，致使下层气温升高。这样就在湍流减弱层，出现逆温。