Znečištění ovzduší je způsobeno plyny a částicemi vypouštěnými do atmosféry různými lidskými činnostmi, jako je zemědělství a zemědělství a neefektivní spalování paliv. Ke znečištění ovzduší přispívají také přírodní zdroje, včetně částic půdy, prachu a soli v mořské vodě.
Látky znečišťující ovzduší mohou být emitovány přímo ze zdroje (tj. primární znečišťující látky) nebo mohou vznikat chemickými reakcemi v atmosféře (tj. sekundární znečišťující látky). Pokud koncentrace těchto látek v ovzduší dosáhnou kritických hodnot, škodí lidem, zvířatům, rostlinám a ekosystémům, snižují viditelnost a způsobují korozi materiálů, budov a kulturních památek.
Hlavními znečišťujícími látkami, které mají vliv na lidské zdraví, jsou částice, přízemní ozon (O3) a oxid dusičitý (NO2). Jemné částice, které poškozují lidské zdraví, jsou známé jako PM2,5 (částice o průměru menším než 2,5 mikrometru), které mohou pronikat hluboko do plic a přecházet do krevního oběhu a ovlivňovat různé orgány a tělesné funkce. Tyto částice mohou být buď přímo emitovány, nebo mohou vznikat v atmosféře z několika různých emitovaných znečišťujících látek (např. amoniaku (NH3) a těkavých organických látek (VOC)).
Ozon (O₃) je důležitou sekundární znečišťující látkou. Silně dráždí plíce a brzdí růst rostlin. Je také silným skleníkovým plynem (GHG). O₃ vzniká v troposféře v blízkosti zemského povrchu, když určité prekurzory znečišťujících látek reagují za přítomnosti slunečního záření. Významný podíl na tvorbě O₃ má silný skleníkový plyn metan (CH₄). Tento troposférický ozon se liší od ozonu ve vyšších vrstvách atmosféry (stratosféře), který nás chrání před ultrafialovým zářením ze Slunce.
Oxidy dusíku (NOx) jsou skupinou chemických sloučenin znečišťujících ovzduší, kterou tvoří oxid dusičitý (NO2) a oxid dusnatý (NO). NO2 je nejškodlivější z těchto sloučenin a vzniká v důsledku činností způsobených lidskou činností. Mají dopad na lidské zdraví, snižují viditelnost v ovzduší a při vysokých koncentracích mohou hrát významnou roli při změně klimatu. V neposlední řadě je kritickým prekurzorem pro vznik O₃.