Vulkanen, som ligger i centrala Mexiko, anses vara en av världens farligaste då omkring 25 miljoner människor bor inom en radie av tio mil från den.
Söndagens ökade beredskapsnivå – till "gul fas tre" – kommer en dag efter det att två flygplatser i Mexico City tillfälligt stoppat verksamheten på grund av fallande aska.
Vid gul varning fas tre uppmanas människor att vara förberedda för eventuell evakuering. Varningsnivån utlöses när "explosioner av ökande intensitet, som driver ut glödande fragment" kommer från vulkanen.
Nästa steg, en röd varning, innebär obligatorisk evakuering.
Ett stort antal skyddsrum har redan öppnats i områden omkring vulkanen.
Popocatépetl, som på klara dagar syns från huvudstaden Mexico City, har inte haft några massiva utbrott på mer än ett årtusende men sedan1994 har den haft flera perioder av ökad aktivitet.