O duto troposférico ocorre quando um sinal de rádio é refletido na troposfera e continua em um caminho que permite que o sinal viaje muito mais longe do que normalmente faria. Isso ocorre quando a temperatura na atmosfera experimenta uma mudança chamada inversão. Quando ocorre uma inversão de temperatura, as ondas de rádio que normalmente continuariam no espaço além da atmosfera da Terra são refletidas e seguem a curvatura do planeta. As ondas de rádio conseguiram viajar mais de 1.600 km devido a dutos troposféricos.
A troposfera da Terra é a camada mais baixa da atmosfera. Estende-se de 6 a 60 km acima da superfície. Durante condições normais, essa camada permite que as ondas de rádio passem para a atmosfera superior. Outras camadas, como a ionosfera, impedem que as ondas sejam refletidas mais acima e retornem ao solo.
Durante tempos de instabilidade meteorológica, as propriedades da troposfera podem mudar. Quando o ar frio, que é baixo do solo, passa por uma massa de ar mais quente, causa uma condição chamada inversão de temperatura. O ar frio perto do chão está se movendo mais lentamente que o ar quente. Isso significa que as ondas de rádio que encontrarem uma inversão de temperatura serão transportadas mais rapidamente sobre a massa fria, dobrando o caminho da onda para baixo e permitindo que ela se curve com a superfície.
Períodos de clima relativamente calmo, com céu limpo, ocorrem quando os dutos troposféricos são mais frequentemente experimentados, o que é indicativo das frentes de alta pressão que podem causar inversões de temperatura. As massas de ar têm um alto índice de refração no momento, fazendo com que as ondas de rádio se movam mais lentamente e auxiliando na curvatura de sua trajetória. A paisagem real entre a fonte do sinal e o horizonte também pode afetar a distância que ele pode percorrer, sendo a terra e a água as mais eficazes.
Existem outras ocorrências naturais que podem causar dutos troposféricos. A água fria que sai de um corpo de água sob massas de ar superiores aquecidas pelo sol pode ser uma causa. Em algumas áreas do Mediterrâneo, o efeito pode durar meses de cada vez.
Um ramo inteiro de entusiastas se desenvolveu em torno dos dutos troposféricos e, mais amplamente, da propagação troposférica. As pessoas que tentam receber sinais de longas distâncias através de dutos troposféricos são chamadas DXers. O termo vem do código de rádio DX, que significa distância. Os DXers são classificados por grupos, dependendo do tipo de sinal que eles estão tentando detectar. Esses sinais podem ser rádio, frequência ultra alta (UHF) ou frequência muito alta (VHF).