Le brouillard photochimique est un mélange multicomposant de gaz et de particules d'aérosols d'origine primaire et secondaire. Les principaux composants du smog comprennent l'ozone, les oxydes d'azote et de soufre et de nombreux composés organiques de nature peroxyde, appelés photooxydants. Le smog photochimique résulte de réactions photochimiques dans certaines conditions : présence dans l'atmosphère de concentrations élevées d'oxydes d'azote, d'hydrocarbures et d'autres polluants, rayonnement solaire intense et absence de vent, ou échange d'air très faible dans la couche superficielle avec une inversion puissante et accrue pendant au moins une journée. Un temps persistant, sans vent, généralement accompagné d'inversions, est nécessaire pour créer une forte concentration de substances réactives.
Ces conditions sont créées plus souvent en juin-septembre et moins fréquemment en hiver. Par temps clair et prolongé, le rayonnement solaire provoque la décomposition des molécules de dio