从气象条件上看，一是大气静稳。12月20日晚间起，晋冀鲁豫交界地区和汾渭平原大部处于均压场控制，大气静稳特征明显：地面风速多小于2米/秒；夜间至早晨时段近地面持续多日出现逆温，大气水平和垂直扩散能力显著下降，容易导致一次排放污染物的累积。二是区域高湿。20日晚间起，晋冀鲁豫交界地区和汾渭平原南部相对湿度上升至80%以上；中央气象台21日发布大雾黄色预警，22日早晨升级发布大雾橙色预警：河北南部、山东西部和南部、河南北部和东部、安徽北部、江苏北部、湖北中部等地有大雾，其中，河北东南部、山东西部、河南北部等地的部分地区有能见度不足200米的强浓雾，局地有能见度不足50米的特强浓雾。高湿条件加速了气态污染物向PM2.5二次组分的转化，显著推高PM2.5浓度。
12月20日23时全国近地面气压图（来源：中央气象台）
12月20日20时京津冀及周边地区和汾渭平原近地面相对湿度
（数据来源：中国气象数据网）
从污染发展形势看，12月20日夜间，关中地区、河南北部、山东南部等地率先出现小时重度及以上污染；21-22日，重污染范围逐渐扩大至晋冀鲁豫交界地区和汾渭平原南部，首要污染物为PM2.5。截至22日12时，京津冀及周边地区“2+26”城市中，8个城市出现重污染天，PM2.5日均浓度峰值为168微克/立方米（濮阳，21日），达重度污染；22个城市出现小时重度污染，PM2.5小时浓度峰值为253微克/立方米（安阳，21日19和21时），达小时严重污染（参考日均评价标准，下同）；汾渭平原11城市中，6个城市出现重污染天，PM2.5日均浓度峰值为208微克/立方米（咸阳，21日），达重度污染；9个城市出现小时重度污染，PM2.5小时峰值为320微克/立方米（咸阳，22日8时），达小时严重污染。
12月22日8时京津冀及周边地区和汾渭平原PM2.5小时浓度分布
（数据来源：中国环境监测总站）
各地积极应对重污染天气。目前，天津、河北、山西、江苏、安徽、山东、河南、陕西等省（市）有8个城市发布红色预警、64个城市发布橙色预警、3个城市发布黄色预警。生态环境部向各城市派驻强化监督定点帮扶工作组和跟踪研究工作组，重点督促检查各地应急减排措施落实情况。污染过程预计于25日得到有效缓解。根据中国环境监测总站最新预测预报结果，23-25日，京津冀及周边地区中南部扩散条件总体不利，将出现重度污染过程。其中，23日受东北高压影响，区域东部和北部、山东东部扩散条件有所好转，但中南部沿山地区、山西南部和河南北部仍维持重度污染水平；24-25日，受偏南风影响，污染带将向北延伸，区域中南部个别城市可能出现严重污染。根据西北区域中心最新预测预报结果，23-25日，关中地区高湿、静稳，扩散条件差，空气质量以中-重度污染为主。
25日下午起，受新一股冷空气影响，京津冀及周边地区、汾渭平原的污染将逐步缓解。污染时段首要污染物为PM2.5。
