以北京为例，北京是特大型城市，城市运行带来的各类污染物排放量非常大，当污染扩散条件不利，污染源排放污染物难以扩散，空气污染随之加重。“特别是2012年12月以来，整个华北地区处于极端低温天气，温度比往年要低，由于低温导致燃煤采暖排放量相应增加，这个影响也比较大。根本原因还是污染物排放大。”
第一，污染物排放量大。燃煤、机动车、工业、扬尘，这些污染源排放量大，造成本次严重污染的根本原因。
第二，扩散条件不利。近期极端不利的污染扩散条件是形成本次污染过程的直接原因。北京地区地面闭合低压控制，地面风速减少，湿度加大，并且逐渐形成了进风逆温和大雾极端天气扩散，造成持续积累造成本次污染过程(www.yiqig.cn 一起过)。
第三，区域污染和本地污染贡献叠加，由于PM2.5污染区域性以及相关联区域污染传输，也是形成本次重污染的重要因素。
近期，北京地区西南部、东南部，以及向南的周边地区污染水平明显高于北京城区，特别是北部地区，大范围，大区域尺度内污染物的输送和北京本地排放污染物相叠加，使PM2.5污染物浓度水平进一步升高，也客观上加重了北京地区的污染水平。