首先在地形气候上，三省都处于不利地位。
京津冀地区的地形条件也不利于污染物的扩散。西部和北部被“弧状山脉”包围，霾天气过程往往易出现偏南气流，将南部污浊空气吹向华北平原并停滞，加剧了京津冀污染物和水汽的聚集。其中，河北省位于华北地区的腹心地带,东临渤海、内环京津,西倚太行山,北靠燕山和张北高原。全省地势由西北向东南倾斜,西北部多山地、丘陵和高原,其间分布盆地和谷地,中部和东南部为广阔的平原,地形条件复杂。主要包括坝上高原、燕山和太行山山地、河北平原三大地貌单元,气候属于典型的温带季风气候，冬季寒冷干燥,夏季温和多雨。河北省环绕北京，南北高度落差超过500m。地形条件造成春冬季节偏北风，使大气污染物进入京津冀区域东南部。夏秋季节偏南风使得河北省西南走向线附近受到阻隔和沉降，不利于区域污染物的扩散。河南省地势呈望北向南、承东启西之势，地势西高东低，北、西、南三面由太行山、伏牛山、桐柏山、大别山沿省界呈半环形分布；中、东部为黄淮海冲积平原；西南部为南阳盆地。平原和盆地、山地、丘陵分别占总面积的55.7%、26.6%、17.7%。三面环山,地形呈典型“簸箕状”,容易形成静风逆温等不利气象条件,大气污染物扩散条件差,特别是秋冬季节易出现连续静稳大雾天气,进而引发中、重度污染。北高南低的形势下，华北如冷空气扩散南下，偏冷风将携带污染物向省内扩散。山西地形则多属于山区，地处黄河中游、黄土高原东部。北界长城与内蒙古自治区接壤，西隔黄河与陕西省相望，南抵黄河与河南省为邻，东依太行山与河北、河南两省毗连。省境轮廓大体呈平形四边形，从全省范围看，总的地势是“两山夹一川”，也称两山夹一河，东部太行山脉、西部吕梁山脉、以及黄河支流汾河谷地。地貌东西两侧为山地和丘陵的隆起,中部为一列串珠式盆地沉陷、平原分布其间。大气系统比较封闭，不易流通的空气，无法散开的污染物，都是造成山西大气污染严重的较主要原因。此外，三省冬天雾霾都较严重，冬天静稳天气比较多，易出现逆温层，不利于空气中污染物的扩散，较易出现霾或雾霾天气；而夏季易出现对流天气，空气污染物不易聚集，较不易出现霾或雾霾天气。
