国家气候中心从气象角度分析称，近期京津冀地区雾霾天气偏多、偏重的原因主要有5个方面。
一是平均风速小、小风日数多，易造成污染物在近地面层积聚。11月以来，京津冀地区平均风速为1.9米/秒，较常年2.0米/秒偏小5%，小风日数（风速≤2米/秒）有33天，较常年同期的30天偏多3天；其中，北京平均风速1.8米/秒，较常年同期的2.2米/秒偏小18.2%，小风日数达35天，较常年同期的28天偏多7天。该中心称，与近5年同期相比，同样是风速偏小、小风日数偏多，这样的环境风条件极易造成污染物在近地面层积聚。
相对湿度大，也是一个致霾的重要气象因素。
国家气候中心称，相对湿度大，易造成污染物吸湿增长，加速污染物的化学转化。
根据该中心的数据，11月以来，京津冀地区平均相对湿度73.8%，较常年同期的61.0%偏高21%；其中，北京平均相对湿度70.9%，较常年同期的52.2%偏高36%。而11月30日，京津冀地区相对湿度达到80%～90%，致使空气污染程度迅速加重。
第三是静稳天气多，大气环境容量总体偏差。
国家气候中心称，大气环境容量小、混合层高度低，大气对污染物的清除能力大幅度降低，致使大气污染物不断累积，空气质量出现连续3天严重污染和1天重度污染。
该中心的数据显示，11月以来，京津冀地区平均大气环境容量较近10年同期偏低18%，其中北京偏低24%。11月27日至30日，北京市大气环境容量较近10年同期偏小86%，平均混合层高度仅为124米。12月6日至10日，大气环境容量较近10年同期，则偏低89%。
第四是主导风向的传输作用加重污染程度。
国家气候中心称，在11月27日至12月1日和12月6日至10日京津冀地区重污染期间，不仅地面风速小甚至静风，不利于本地污染物扩散；同时，低层大气盛行东南风气流，偏南风使得外源污染物向京津冀一带输送，加重了污染程度。
此外，该中心在分析致霾的气象因素时，也提到了备受关注的厄尔尼诺现象。
该中心称，尽管厄尔尼诺的持续发展，对京津冀雾霾天气多发没有直接的影响，但可以通过影响副热带高压系统和东亚冬季风强度等对中高纬大气环流系统产生影响，使得冷空气活动少、强度偏弱，不利于大气污染物扩散的气象条件随之增多。
