Sương mù hình thành khi các giọt nước trong không khí lạnh đi đột ngột. Những giọt này, vốn là một chất khí ở nhiệt độ cao hơn, đột nhiên có thể nhìn thấy được khi làm lạnh. Rất giống với sương mù, điều này thường xảy ra khi không khí ngồi trên mặt nước ấm tiếp xúc với vùng đất khô và mát.
Quá trình hóa học liên quan đến sự thay đổi từ giọt thành sương mù hoặc sương mù được gọi là sự phân tán. Một ví dụ khác về sương mù có thể dễ dàng nhận thấy khi một người thở ra một hơi lớn không khí ấm của cơ thể vào một nơi có nhiệt độ lạnh hơn. Đám mây có thể nhìn thấy sau khi thở ra là sương mù. Một ví dụ phổ biến khác của sương mù là đặt nước ở nhiệt độ phòng hoặc nước lạnh vào phòng xông hơi khô nước nóng.
Sương mù cũng có những nguyên nhân khác, chẳng hạn như hoạt động của núi lửa. Hơi nước nóng trộn với dung nham thường bị đẩy vào bầu khí quyển của Trái đất. Khi không khí nóng này tiếp xúc với không khí lạnh hơn bên ngoài núi lửa, nó sẽ tạo ra sương mù. Khi sương mù được hình thành ở nhiệt độ dưới 32 độ F, sương mù hoặc sương mù đóng băng sẽ được hình thành.
Một số khu vực trên thế giới hầu hết thời gian đều có sương mù. Một ví dụ về điều này là ở Scotland. Do mưa phùn gần như liên tục trong không khí ấm, sương mù thường lơ lửng trong không khí, được gọi là "sương mù Scotch".