Le brouillard d'advection se produit lorsqu'une masse d'air chaud et humide se déplace horizontalement au-dessus d'une surface nettement plus froide, se refroidissant par le bas jusqu'à atteindre le point de rosée et provoquant la condensation. Contrairement au brouillard radiatif, le brouillard d'advection peut se former avec des vents modérés (10-30 km/h) et à toute heure du jour ou de la nuit, car il ne dépend pas du refroidissement radiatif mais du contraste thermique entre l'air et la surface.
Les scénarios les plus typiques comprennent : de l'air tropical maritime se déplaçant au-dessus d'eaux froides (côtes de Californie, du Portugal et de Galice, bancs de Terre-Neuve), de l'air continental chaud au-dessus de surfaces enneigées ou gelées, et des brises marines humides sur des côtes froides. En Espagne, le brouillard d'advection est particulièrement fréquent sur le littoral atlantique (Galice, côte nord du Portugal) lorsque des vents du sud-ouest apportent de l'air humide subtropical au-dessus des eaux froides du courant des Canaries, et dans le détroit de Gibraltar.
Le brouillard d'advection peut être extrêmement dense et persistant — plus que celui de rayonnement — car le mécanisme se maintient tant que persiste le flux d'air chaud. Sur les côtes, il peut pénétrer de plusieurs kilomètres dans les terres. C'est un risque important pour la navigation maritime et l'aviation côtière. Le satellite est le meilleur outil pour délimiter son extension horizontale, qui peut couvrir des milliers de kilomètres carrés.