气象要素（特别是位温）随高度分布趋于均匀的大气边界层。
描述
混合层是由于温度层结不连续产生上下层间的湍流不连续而形成。下层空气湍流强，上层空气湍流弱，这就造成不连续面以下能够发生强烈的湍流混合，使得位温、水汽等要素随高度分布均匀。由于混合层是湍流受热对流控制的近地面层以上的大气边界层，所以它也常被称为自由对流层。
混合层高度
大气混合层伸展的高度是混合层高度。混合层高度是研究地表向大气排放污染物状况的重要参数。混合层高度越高，越有利于污染物垂直方向的扩散，因此，混合层高度是决定地面污染浓度的重要因子。混合层具有明显随时间变化的特征，不同的气象条件和天气过程会影响混合层高度。例如，起始温度的垂直结构和地面增温状况会影响混合层高度。
一般根据混合层内的气象要素的分布特征，对混合层高度进行确定，以下是几种确定混合层高度的方法。
（1）根据混合层内位温、湿度等分布均匀的特征，利用探空气球所得的位温、湿度等绘制的垂直廓线确定。
（2）根据臭氧浓度的垂直分布与混合层的变化之间的关系，利用常规气象探测资料与臭氧浓度探测资料确定。
（3）利用风廓线仪和气溶胶激光雷达反演风或气溶胶垂直分布确定。
（4）根据清晨探空温度廓线和地面最高、最低气温，利用由Holzworth提出的干绝热法确定。
（5）假设混合层由热力和机械湍流共同作用，边界层上部大气运动状况与地面气象要素间存在相互关联，估算混合层高度。
实例
利用干绝热曲线上升法确定混合层高度，具体为：利用探空资料，绘制气温随高度分布，根据当日地面最高气温，加5℃处做干绝热线，两条曲线的交点所在高度为混合层最大高度。
一般，混合层最大高度大于900米认为无污染，小于900米可能出现不同程度的污染。
混合层最大高度因子（P）用评估区域夜间02时的混合层平均高度来衡量，混合层平均高度在一定程度上表征大气的稳定程度，根据大气层结稳定、中性、不稳定的平均高度值，确定混合层高度评估因子的分级。
表1混合层高度评估因子分级