Sương muối là một lớp tinh thể băng rất mỏng. Nó được hình thành ở bất kỳ đâu, kể cả trên một ngọn cỏ hay trên cửa kính. Sương muối xuất hiện khi nhiệt độ đủ lạnh để các giọt ẩm trong không khí rắn lại thành băng.
Không khí có chứa một lượng hơi nước nhất định. Khi màn đêm buông xuống không khí bắt đầu lạnh dần. Hơi ẩm đông lại thành những giọt nhỏ li ti màu đục hay hồng nhạt. Nhưng nếu nhiệt độ lạnh đến mức có thể đông lại thì hơi ẩm trong không khí sẽ chuyển thành dạng tinh thể băng ngay khi nó tiếp xúc với một vật nào đó tạo thành sương muối.
Hơi nước sẽ ngưng kết thành thể rắn, xốp, có màu trắng như muối nên gọi là sương muối.
Hiện tượng sương muối xảy vào ban đêm khi trời quang đãng. Lúc đó không khí bay vào khí quyển không những bị đám mây ngăn cản và mặt đất lạnh rất nhanh. Không khí lạnh thường xuống thấp nên ta hay gặp hiện tượng sương muối trong thung lũng. Trong khi đó, ở những ngọn đồi xung quanh thì vẫn không có sương muối.
Vào mùa thu, về đêm trời thường quang đãng, gió lặng, nhưng buổi sáng ta lại thấy những giọt nước long lanh đọng trên ngọn cỏ, lá cây. Đó là những hạt sương móc. Sương móc hình thành do sự ngưng hơi nước trên các vật ở gần sát mặt đất khi nhiệt độ các vật này giảm xuống dưới điểm sương của không khí. Trời quang, gió lặng chính là điều kiện thuận lợi cho sự hình thành sương móc.
Nếu nhiệt độ mặt đất giảm xuống 0°C hay thấp hơn, hơi nước sẽ ngưng kết thành thể rắn, xốp, có màu trắng như muối nên gọi là sương muối. Sương muối cũng là một loại thời tiết nguy hiểm vì nhiệt độ quá lạnh của nó làm chết cây trồng. Ở nước ta, hiện tượng sương muối thường xẩy ra trong các tháng mùa đông, nhất là vào các tháng 12, tháng 1 và tháng 2.
Nơi hàng năm xuất hiện sương muối nhiều nhất là các tỉnh vùng núi Bắc Bộ, một số nơi trung du tỉnh Vĩnh Phúc, Hà Bắc, Hòa Bình cũng có hiện tượng này. Thậm chí vùng núi Thanh Hóa và Tây Nghệ An (Nghệ Tĩnh) cũng có năm xuất hiện sương muối (như tháng 12 năm 1975). Các tỉnh Trung Trung Bộ trở vào đến Nam Bộ hầu như không có hiện tượng sương muối.