10月30日12时至11月2日24时，北京市启动空气重污染橙色预警。在预警期间，要求建筑垃圾渣土砂石运输车、北京号牌的国四排放标准柴油货车等执行限行措施。截至30日，京津冀及周边地区共有20个城市启动了空气重污染预警，包括天津市、河北省石家庄市、河南省安阳市等。
10月31日，北京市空气质量基本为“轻度污染”，首要污染物为PM2.5。北京市生态环境局表示，在空气重污染橙色预警启动首日，北京市积极行动，最大限度减缓污染程度。
关于本次空气污染过程的成因，经中国环境科学研究院纪元元、汤翊、黄志辉、康盼茹等组成的专家组分析，自10月22日起，京津冀及周边地区冷空气活动偏弱，出现了逆温、静稳以及高湿等不利气象条件，垂直扩散条件极差。
在排放方面，专家组表示，京津冀及周边地区的工业企业、重型货车活动水平和秸秆火点数量环比上升，污染排放呈增加趋势。在工业源方面，10月下旬以来，该地区的工业用电量较10月上中旬增长约5%，其中水泥、砖瓦等行业用电量增幅更为明显；在移动源方面，重型货车交通流量处于秋冬季以来的高位，较10月上中旬升高了约14%；在面源污染方面，10月21日-28日，累计发现火点325个。
“机动车、工业炉窑等排放是空气中PM2.5污染的主要来源，秸秆焚烧等对局地PM2.5污染贡献突出。”专家组表示。
具体来说，北京面临低压、逆温、静稳及高湿度等不利气象条件，还有外来传输的影响。
污染来源解析结果显示，在本次空气污染过程中，北京受西南、东南、偏东三条主要传输通道影响。但是到29日，北京本地污染排放贡献占比提高。北京PM2.5组分特征显示，29日，本地机动车、工程机械等排放的氮氧化物等污染物推高了北京市区的PM2.5浓度。
据中国环境监测总站预报，受偏南风叠加高相对湿度影响，京津冀及周边地区空气污染过程将持续至11月2日。3日起，随着冷空气到来，空气污染过程结束。据北京市生态环境监测中心最新预测预报，10月31日-11月2日，北京夜间至早上，扩散条件不利，预计空气质量均达到“中度污染”，预计11月3日，空气质量转好。
