在气象条件上看，夜间风速低、相对湿度高，是污染物累积和二次转化的气象原因。10月12日夜间，区域内平均风速小于2m/s；区域北部（北京、石家庄、唐山、廊坊、保定等城市）相对湿度偏高（大于70%）；13日白天，区域南部风速明显增大，相对湿度降至40%左右；13日夜间，区域平均风速又整体降至2m/s以下，且北部相对湿度超过80%。这种高湿、静稳的不利气象条件，为大气污染物的累积和二次转化提供了“温床”，持续推高PM2.5浓度。
从污染物成因分析，本地排放NOx和区域传输SO2的二次转化，是推高北京市PM2.5浓度的化学成因。北京12日午后PM2.5特征明显，气态污染物的二次转化是PM2.5快速增长的重要原因； 13日下午 SO2和PM2.5特征明显，考虑到北京地区燃煤污染已得到有效控制，这一特征指示区域传输SO2和气态污染物的二次转化是本次北京市PM2.5快速增长的重要原因。同时，从颗粒物组分特征来看，本次污染过程中硝酸盐仍为北京市PM2.5主要组分，而硫酸盐、铵盐和有机碳组分也不容忽视。这表明在静稳高湿的不利气象条件下，机动车和工业排放的NOx快速转化成硝酸盐是推高PM2.5浓度的重要原因。
72小时后向轨迹分析显示，在此次污染过程中，气团的移动轨迹存在明显的“回流”过程。北京市本次近地面和500米高空污染的传输路径均先经过北京或周边城市（如天津、唐山、沧州等），随后经180度的转向再折返回北京。北京本地排放积累的污染物（如NOx）与天津、唐山、沧州等地传输而来的污染物（如SO2、NH3等）相互作用。
事实上，每年“十一”国庆节前后，京津冀区域都会出现类似的污染过程。根据2017年京津冀及周边地区排放清单研究结果，唐山、沧州、天津等城市的一次PM2.5和SO2、NOx、VOCs等污染物排放量在京津冀及周边地区“2+26”城市中名列前茅。
根据中国环境监测总站会商京津冀及周边地区省级监测中心的最新空气质量预测预报结果，10月16日午后，受北部冷高压影响，扩散条件自北向南逐步改善，区域大部分地区空气质量好转，以良至轻度污染为主。
