Inwersja temperatury (inwersja termiczna lub po prostu inwersja) to w meteorologii zjawisko atmosferyczne polegające na wzroście temperatury powietrza wraz z wysokością.
W normalnych warunkach, w najniższej części atmosfery, troposferze, powietrze bliżej powierzchni ziemi jest cieplejsze niż wyżej. Dzieje się tak dlatego, że powietrze ogrzewa się od nagrzanej powierzchni ziemi a tak ogrzane powietrze, unosi się do góry w wyniku konwekcji. Unoszące się powietrze ochładza się w wyniku przemiany adiabatycznej (wyżej jest mniejsze ciśnienie). Czasami w wyniku zjawisk zachodzących w atmosferze dochodzi do odwrotnego układu temperatur niż zazwyczaj.
Zjawisko to może wywoływać inne efekty w atmosferze, które mogą być widoczne np. gromadzenie się mgły lub różnice w zanieczyszczeniu atmosfery.
Z tego samego powodu, inwersje zalegające przez dłuższy czas mogą wpływać na intensyfikowanie się zjawiska smogu nad obszarami o dużej emisji zanieczyszczeń.
