เมฆสีน้ำตาลในชั้นบรรยากาศเกิดจากการปล่อยมลพิษที่เกี่ยวข้องกับการเผาไหม้เชื้อเพลิงฟอสซิลและชีวมวล สีน้ำตาลของเมฆเกิดจากการดูดซับและกระเจิงของรังสีดวงอาทิตย์โดยคาร์บอนดำ เถ้าลอย ฝุ่นละอองในดิน และไนโตรเจนไดออกไซด์ แหล่งที่มาของมลพิษทาง อากาศ ดังกล่าวเพิ่มขึ้นในช่วงหลายทศวรรษที่ผ่านมา เนื่องจากการพัฒนาทางเศรษฐกิจ อย่าง รวดเร็ว ตัวอย่างเช่น ในช่วงครึ่งหลังของศตวรรษที่ 20 การปล่อยคาร์บอนสีดำเพิ่มขึ้น 5 เท่าในจีน และการปล่อยเขม่าเพิ่มขึ้น 3 เท่าในอินเดีย การปล่อยซัลเฟอร์ไดออกไซด์เพิ่มขึ้น 10 เท่าในจีน และ 6-7 เท่าในอินเดียในช่วงเวลาเดียวกัน ละอองลอยในเมฆสีน้ำตาลประกอบด้วยคาร์บอนดำและคาร์บอนอินทรีย์เป็นหลัก ละอองลอยเหล่านี้ โดยเฉพาะส่วนประกอบของคาร์บอนดำ จะดูดซับรังสีจากดวงอาทิตย์ และการดูดซับนี้ส่งผลให้ชั้นบรรยากาศ ได้รับ ความร้อนจากแสงอาทิตย์มากขึ้น ละอองลอยอื่นๆ เช่นซัลเฟตและไนเตรตจะกระจายรังสีดวงอาทิตย์กลับสู่อวกาศ การปรากฏตัวของละอองลอยทั้งสองชนิดในอากาศช่วยลดปริมาณการแผ่รังสีของดวงอาทิตย์ที่มาถึงพื้นผิวโลก ทำให้เกิดปรากฏการณ์ที่เรียกว่า "แสงสลัว" การบังคับด้วยรังสีประเภทนี้เรียกว่า "ผลกระทบโดยตรงจากละอองลอย" นอกจากนี้ ละอองลอยยังมีอิทธิพลต่อการก่อตัวของเมฆ ซึ่งเรียกว่า “ผลกระทบทางอ้อมของละอองลอย” เมฆสีน้ำตาลในชั้นบรรยากาศมีส่วนผสมของละอองลอยทั้งสองชนิด เนื่องจากผลกระทบของเมฆสีน้ำตาลในชั้นบรรยากาศ ปัจจุบันอินเดียและจีนมีแสงสลัวที่พื้นผิวอย่างน้อย 6 เปอร์เซ็นต์เมื่อเทียบกับรัฐในยุคก่อนอุตสาหกรรม