Οι ουσίες που υποβαθμίζουν την ποιότητα του αέρα που αναπνέουμε είναι γνωστές ως ατμοσφαιρικοί ρύποι και ο επιταχυνόμενος ρυθμός εκβιομηχάνισης σε όλο τον κόσμο έχει οδηγήσει σε υψηλά επίπεδα ρύπανσης παγκοσμίως. Επειδή οι ατμοσφαιρικοί ρύποι μπορούν να ταξιδέψουν με αιολικά ρεύματα, οι ρύποι δεν συγκεντρώνονται μόνο σε βιομηχανικές περιοχές: μπορούν επίσης να βρεθούν σε τόσο απομακρυσμένες περιοχές όπως η Ανταρκτική. Τα φυτά, τα ζώα και οι άνθρωποι αντιμετωπίζουν προβλήματα υγείας ως αποτέλεσμα των ατμοσφαιρικών ρύπων, οι οποίοι μερικές φορές συσσωρεύονται τόσο πυκνά που προκαλούν χημική ομίχλη γνωστή ως αιθαλομίχλη. Υπάρχουν τρεις κύριες πηγές ρύπανσης του αέρα: χημική, βιολογική και σωματιδιακή.
Οι χημικοί ρύποι του αέρα περιλαμβάνουν μια ποικιλία ουσιών που δημιουργούνται μέσω της καύσης, όπως οξείδιο του αζώτου, διοξείδιο του άνθρακα, μόλυβδο και θείο. Επιπλέον, ουσίες όπως τα CFC θεωρούνται χημικοί ρύποι του αέρα. Η χημική ρύπανση εκπέμπεται σε καθημερινή βάση από θερμοηλεκτρικούς σταθμούς, αυτοκίνητα, ορυχεία, διυλιστήρια και άλλες παρόμοιες εγκαταστάσεις παραγωγής. Η επεξεργασία τσιμέντου και μετάλλων όπως αυτή που χρησιμοποιείται για τη δημιουργία χάλυβα προσθέτουν επίσης χημικούς ρύπους στην ατμόσφαιρα, όπως και η παραγωγή φυτοφαρμάκων, ζιζανιοκτόνων και άλλων χημικών. Πολλά κράτη έχουν θεσπίσει νόμους ελέγχου της ρύπανσης που έχουν σχεδιαστεί για να μειώνουν τις εκπομπές εργοστασίων με τη χρήση φίλτρων και εκσυγχρονισμένων εγκαταστάσεων.
Οι βιολογικοί ατμοσφαιρικοί ρύποι περιλαμβάνουν μούχλα, γύρη, μύκητες, τριχίλα και βακτήρια. Αυτοί οι ρύποι είναι περισσότερο θέμα όταν εξετάζουμε την ποιότητα του εσωτερικού αέρα, επειδή συνήθως διασκορπίζονται σε εξωτερικούς χώρους. Ωστόσο, τα άτομα με σοβαρές αλλεργίες υποφέρουν συχνά την άνοιξη, όταν τα επίπεδα γύρης είναι υψηλά, και οι μύκητες και οι μύκητες που μεταφέρονται στον αέρα μπορούν να προκαλέσουν αλλεργικές αντιδράσεις από ευαίσθητα άτομα. Επιπλέον, τα ανθρώπινα ατυχήματα μπορούν να προκαλέσουν την απελευθέρωση βιολογικών παραγόντων όπως ο άνθρακας.
Σωματιδιακή ρύπανση είναι η ατμοσφαιρική ρύπανση που προκαλείται από μικρά σωματίδια στον αέρα. Υπάρχουν πολλές φυσικές πηγές ρύπανσης σωματιδίων όπως καταιγίδες σκόνης, πυρκαγιές και ηφαιστειακή δραστηριότητα. Ωστόσο, ορισμένες ανθρώπινες διαδικασίες δημιουργούν επίσης ρύπανση σωματιδίων: οι περισσότερες εγκαταστάσεις παραγωγής, για παράδειγμα, εκπέμπουν χημικούς και σωματιδιακούς ρύπους. Αυτός ο τύπος ρύπανσης μειώνει την ορατότητα και μπορεί επίσης να κάνει πολύ δύσκολη την αναπνοή: ορισμένοι σωματιδιακοί ρύποι του αέρα είναι επίσης επιβλαβείς για την εισπνοή και η παρατεταμένη έκθεση θα οδηγήσει σε προβλήματα υγείας.
Η ατμοσφαιρική ρύπανση επηρεάζει τον κόσμο και τους ανθρώπους που ζουν με αυτήν με διάφορους τρόπους. Τα πρωταρχικά προβλήματα που σχετίζονται με τους ατμοσφαιρικούς ρύπους είναι οι ασθένειες της καρδιάς και των πνευμόνων. Το άσθμα, το εμφύσημα και οι αναπνευστικές αλλεργίες αυξάνονται παγκοσμίως, χάρη στον ερεθισμό από τους ατμοσφαιρικούς ρύπους. Ορισμένοι ρύποι τρώνε την ατμόσφαιρα, εκθέτοντας τη γη σε επιβλαβείς υπεριώδεις ακτινοβολίες σε υψηλές δόσεις. Οι ατμοσφαιρικοί ρύποι είναι επίσης το κύριο συστατικό σε πράγματα όπως η όξινη βροχή, η αιθαλομίχλη και άλλα καιρικά φαινόμενα που σχετίζονται με τη ρύπανση, τα οποία φέρνουν προβλήματα υγείας τόσο για τα ζώα όσο και για τα φυτά.