היפוך טמפרטורה, המכונה גם היפוך תרמי, היפוך של ההתנהגות הרגילה של הטמפרטורה בטרופוספירה (אזור האטמוספירה הקרובה לפני שטח כדור הארץ), שבה שכבה של אוויר חם יותר על פני השטח מוצגת על ידי שכבה של אוויר חם יותר. (בתנאים רגילים טמפרטורת האוויר בדרך כלל יורדת עם הגובה.)
להיפוכים תפקיד חשוב בקביעת צורות ענן, משקעים ונראות. היפוך משמש ככובע על תנועת האוויר כלפי מעלה מהשכבות שמתחת. כתוצאה מכך, הסעה המיוצרת על ידי חימום האוויר מלמטה מוגבלת לרמות מתחת להיפוך. הפיזור של אבק, עשן ומזהמי אוויר אחרים מוגבלת באופן דומה. באזורים בהם קיימת היפוכה בולטת ברמה נמוכה, עננים משכנעים אינם יכולים לצמוח מספיק גבוה כדי לייצר ממטרים, ובמקביל, הראות עשויה להיות מופחתת מאוד מתחת להיפוך, אפילו בהיעדר עננים, על ידי הצטברות אבק ו חלקיקי עשן. מכיוון שאוויר בסמוך לבסיס היפוך נוטה להיות קריר, לעתים קרובות קיים שם ערפל.
היפוכים משפיעים גם על וריאציות יומיות בטמפרטורת האוויר. החימום העיקרי של האוויר במהלך היום מופק על ידי מגע שלו עם משטח יבש שחומם על ידי קרינת השמש. החום מהאדמה מועבר לאוויר באמצעות הולכה והסעה. מאחר והיפוך בדרך כלל ישלוט על המפלס העליון שאליו מועבר חום באמצעות הסעה, רק שכבת אוויר רדודה תתחמם אם ההיפוך נמוך וגדול, ועליית הטמפרטורה תהיה גדולה.
ישנם ארבעה סוגים של היפוכים: קרקע, סערה, שקיעה וחזיתית.
היפוך קרקע מתפתח כאשר מקורר אוויר באמצעות מגע עם משטח קר יותר עד שהוא מתקרר יותר מהאטמוספירה המונחת; זה מתרחש לרוב בלילות בהירים, כאשר הקרקע מתקררת במהירות על ידי קרינה. אם הטמפרטורה של אוויר פני השטח יורדת מתחת לנקודת הטל שלה, עלול להיווצר ערפל. טופוגרפיה משפיעה רבות על גודל ההיפוך הקרקע. אם האדמה מתגלגלת או הררית, האוויר הקר שנוצר על משטחי היבשה הגבוהים יותר נוטה להתנקז לשקעים, ומייצר היפוך גדול ועבה יותר מעל קרקע נמוכה ומעט או אף לא מעל לגבהים גבוהים יותר.
היפוך סערה נוצר לעתים קרובות כאשר אוויר שקט עומד על אוויר סוער. בתוך השכבה הסוערת, ערבוב אנכי נושא חום כלפי מטה ומקרר את החלק העליון של השכבה. האוויר הלא מעורב שלמעלה אינו מקורר ובסופו של דבר חם יותר מהאוויר שמתחתיו; היפוך קיים אז.
היפוך שקיעה מתפתח כששכבת אוויר רחבה יורדת. השכבה דחוסה ומחוממת כתוצאה מהעלייה המתקבלת בלחץ האטמוספרי, וכתוצאה מכך קצב השהייה של הטמפרטורה מופחת. אם מסת האוויר שוקעת מספיק נמוכה, האוויר בגבהים גבוהים מתחמם יותר מאשר בגבהים נמוכים יותר, ומייצר היפוך טמפרטורה. היפוכות שקיעה נפוצות על יבשות הצפון בחורף ומעל האוקיאנוסים הסובטרופיים; באזורים אלה יש בדרך כלל אוויר שוכך מכיוון שהם ממוקמים תחת מרכזים גדולים בלחץ גבוה.
היפוך קדמי מתרחש כאשר מסת אוויר קר צולחת מסת אוויר חמה ומרימה אותו למעלה; בחזית שבין שתי מסות האוויר יש אוויר חם מעל ואוויר קר מתחת. היפוך מסוג זה יש שיפוע ניכר, ואילו היפוכות אחרות כמעט אופקיות. בנוסף, הלחות עשויה להיות גבוהה, ועננים עשויים להיות ממש מעליה.
