Trong thiên nhiên thành phần không khí trong sạch tương đối đơn giản: thông thường nitơ chiếm 78%, oxi chiếm 21%, khí trơ chiếm 0,93%, còn có một lượng ít khí cacbonic, hơi nước và một số vi lượng các khí khác. Nhưng môi trường tự nhiên mà con người sinh sống là luôn luôn biến đổi. Trái Đất tự quay, điều kiện khí hậu biến đổi, tất cả những yếu tố đó khiến cho không khí vận động làm cho thành phần không khí phát sinh thay đổi. Khi trong bầu khí quyển có một loại khí nào đó tăng lên khác thường, hoặc có một số thành phần khí mới được tăng lên thì sẽ hình thành không khí bị ô nhiễm.
Thiên nhiên thường phát sinh những biến động lớn, như núi lửa hoạt động phun ra vô số bụi và khí sunfurơ, cháy rừng sản sinh ra nhiều bụi khói, các hợp chất của oxit lưu huỳnh, hợp chất của oxit nitơ, do đó gây ra ô nhiễm không khí. Cho dù hoạt động của thiên nhiên có khác thường và dồn dập đến mấy thì các tạp chất do chúng gây ra lẫn vào không khí cũng không đáng kể, vì bản thân thiên nhiên có khả năng tự làm sạch, cho nên các chất ô nhiễm do các hiện tượng thiên nhiên gây ra vẫn chưa uy hiếp lớn đối với con người.
Ngày nay người ta nói đến ô nhiễm không khí chủ yếu là do những hoạt động sản xuất và đời sống của con người gây nên. Các nhà khoa học phát hiện, tối thiểu có 100 loài tạp chất gây nguy hại cho môi trường, trong đó các khí sunfurơ, hợp chất oxit nitơ, các hợp chất có gốc flo, clo gây nguy hại lớn nhất cho con người.
Không khí là nhân tố môi trường quan trọng để duy trì sự sống của con người. Một người lớn mỗi ngày cần thở khoảng 12 – 20 m3 không khí. Gấp 10 lần lượng thức ăn và nước uống hàng ngày mà con người cần đến. Vì vậy ô nhiễm không khí gây nguy hại rất lớn đối với con người. Nó thường gây ra các bệnh như viêm phổi, hen suyễn, viêm phế quản và u phổi.
Rất nhiều hoạt động của con người, đặc biệt là sản xuất nông, công nghiệp và giao thông vận tải đã gây ô nhiễm rất nghiêm trọng đối với không khí. Hàng năm, số hạt bụi do sản xuất công nghiệp thải ra đạt 500 triệu tấn. Những hạt bụi này lại hấp phụ rất nhiều kim loại và các chất vô cơ, hữu cơ độc hại. Thành phần của chúng rất phức tạp. Không những thế, các tạp chất do con người thải ra còn gây ra các phản ứng hóa học trong môi trường, hình thành nên càng nhiều tạp chất hơn, đó là sự ô nhiễm lần thứ hai.
Tổng khối lượng khí sunfurơ trong không khí không quá 11 triệu tấn, còn khí sunfurơ do con người thải ra không khí đã vượt quá gấp 10 lần số lượng trên. Toàn thế giới vì đốt than mà thải ra đến 200 triệu tấn những hợp chất oxit lưu huỳnh. Điều đó dẫn đến nhiều nơi trên thế giới bị mưa axit, làm cho nhiều cánh rừng bị axit hủy hoại. Những nhiên liệu như than đá, dầu mỏ, khí đốt sử dụng trong sản xuất công nghiệp và đời sống con người tiêu dùng đã thải ra trong không khí một lượng lớn khí cacbonic. Nồng độ khí cacbonic trong không khí trên toàn cầu từ 315 ppm nay đã tăng lên đến 352 ppm, gây hiệu ứng nhiệt độ toàn cầu, dẫn đến mực nước biển dâng cao, khí hậu biến đổi khác thường.
Do chất thải gây ô nhiễm không khí ngày càng nhiều, chúng tích lũy trong không khí làm cho chất lượng không khí giảm xuống. Sự biến đổi này không những nguy hại cho sức khỏe con người mà còn khiến khí hậu toàn cầu nóng lên, tầng ôzôn bị phá hoại, làm tổn thất nghiêm trọng hệ thống sinh thái toàn thế giới. Ngày nay ô nhiễm không khí đã khiến mọi người phải coi trọng. Nhân dân nhiều nước đã dấy lên một phong trào cùng hành động, nghiên cứu các đối sách và tìm các biện pháp để đối phó lại. Chúng ta tin rằng trong tương lai không xa, bầu trời trong xanh lồng lộng sẽ phục hồi như cũ.