Inversioon on olukord, kus atmosfääri kihid ei toimi normaalselt, pärssides normaalseid ilmastikuprotsesse ning sageli püütakse maapinna lähedale kinni sudu, suitsu ja pilvi. Kõige tavalisem inversiooni vorm on temperatuuri inversioon, kuigi inversioonid võivad esineda ka muul kujul. Põhimõtteliselt võib inversiooni pidada asjade loomuliku järjekorra muutmiseks, mis pärsib konvektsiooni ja muid protsesse, mis võimaldavad õhul mööda maakera ringi liikuda.
Tavatingimustes tõuseb maapinnalähedane kuum õhk aeglaselt ülespoole, surudes läbi jahedama õhukihi. Kui temperatuuri inversioon toimub, koguneb maapinna lähedale jahedam õhk, mille peale surub alla kuuma õhu kiht. See sunnib pilved, sudu ja saaste maapinna lähedale kinni jääma, kuna need ei saa ülespoole hõljuda ning temperatuuri inversioon võib mõnikord plahvatuslikult puruneda koos tugevate äikesetormide või tornaadodega.
Üks klassikaline temperatuuri inversiooni vorm on mere inversioon, mille põhjustab ookeani pinnalt tuleva jaheda õhu surumine kaldale. Mere inversioonid selgitavad, miks paljud rannajooned üle maailma on udused. Inversioonid ilmnevad tavaliselt ka orgudes, kus soe õhk surub alla jahedama õhu orus. Kuna paljud linnapiirkonnad asuvad orgudes või ookeani lähedal, kannatavad nad sageli äärmise reostuse all, mida inversioonid veelgi süvendavad.
Ilmastiku inversioon ei mõjuta ainult ümbritseva piirkonna ilma. Inversioonid võivad mõjutada ka inimeste tervist, näiteks inversiooni puhul, mis püüab kinni reostuse, ning samuti võivad need halvendada nähtavust, surudes tiheda pilvkatte maapinnale lähedale. Inversioonid võivad mängida ka naljakaid trikke raadiosignaalide ja helidega; raadiosignaalid on sageli näiteks inversiooni ajal tugevamad ja mereinversioonidele iseloomulik tugev udu võib müraga toime tulla, muutes need tegelikust kaugemal või lähemal.
Inversioonid lahenevad lõpuks iseenesest, mõnikord üsna järsult ja mõnikord ilmuvad ja kaovad need päeva jooksul mitu korda. Muudel juhtudel võib inversioon hõljuda mitu päeva, põhjustades sageli muret õhukvaliteedi ja potentsiaalselt ohtlike ilmastikutingimuste pärast.
Korkide inversioonid, mille käigus kuuma õhu kiht püüab kinni jahedama õhu kihi, on Kesk-Läänes kurikuulsad, sest kui kork lõpuks puruneb, võib vabaneda tohutul hulgal energiat, mille tagajärjeks on karm ilm. “Jahe” õhk sellistes ümberpööramistes on sageli tegelikult üsna soe, nii et need inversioonid võivad tunduda väga rõhuvad ja pingelised, kuni nad lõpuks kaovad.