硫氧化物：主要是二氧化硫。能刺激人的呼吸係統，對心髒、肺有病的老年人危害最大。
氮氧化物：主要是氧化亞氮和二氧化氮。二氧化氮有腐蝕性和生理刺激作用，易引起急性呼吸道疾病。
碳氫化合物：城市空氣中的碳氫化合物與氮氧化物在陽光作用下發生反應生成一係列二次汙染物，主要是臭氧。刺激眼睛，引起頭痛、咳嗽、哮喘、胸部窒悶等症狀。
排放廢氣的煙囪
微粒：直徑約0.0002微米（等於10-6米）~500微米，包括氣溶膠、煙、塵、霧、炭煙等，可嚴重危害呼吸係統。
其他重要的汙染物有：氟及氟化物、多環芳烴化合物、氯及氯化氫、鉛及其化合物、石棉、汞等。
此外，還有進入大氣的農藥，核試驗和核事故的放射性物質以及包括病菌、病毒在內的微生物，都可在特定的情況下造成較嚴重的大氣汙染。
對人體的危害
大氣汙染的慢性危害，主要是長期刺激人體的呼吸道，致使慢性鼻炎、咽炎等上呼吸道炎症的發病率顯著提高。重汙染區的發病率高於輕汙染區，又明顯地高於基本上無汙染的對照區。
另外，由於呼吸道和肺部持續不斷地受到SO2、NO2飄塵等的刺激和腐蝕，它們的抗禦功能遭到損壞，抵抗力下降，對病毒、病菌感染的敏感性增強。當危害進一步向深部的細支氣管和肺泡發展時，就會誘發慢性阻塞性肺部疾患，如慢性支氣管炎、支氣管哮喘、肺氣腫等，還可能續發感染症，嚴重者將導致肺心病。
臭氧空洞
臭氧是由3個氧原子組成的氧的同位素。在大氣層中臭氧的含量是非常少的，它們分布在由地麵直到60千米高的大氣層中，而且90％是在平流層中。臭氧在平流層中也不是均勻分布的，在距地麵20千米~25千米高處比較集中，形成一個臭氧層。
在對流層中，臭氧屬於溫室氣體。它吸收地表輻射的紅外波，使氣溫升高。並且臭氧對人體、對地球上的生物、對某些有機材料都是有害的。但在平流層中的臭氧層卻被稱為地球上“生命的保護傘”。它吸收太陽輻射到地球上的對人類和動植物有害的紫外線。
20世紀80年代以來，許多國家都觀察到了平流層中的臭氧在減少的現象。1984年和1985年，英國和美國的科學家分別發現了南極上空出現了有歐洲麵積那麼大的“臭氧空洞”。臭氧空洞的實際意思是臭氧濃度銳減，大約隻剩下不足正常情況下的40％了。觀察還發現，每年9~11月份，也就是南極的春天，臭氧空洞出現，然後逐漸恢複。1987年開始，科學家們在北極上空也發現了“臭氧空洞”，麵積大約相當於南極臭氧空洞的1／5。經過幾年連續的觀測，科學家們指出，平流層中臭氧減少的趨勢在發展。不僅在極地上空，臭氧的減少在某些中高緯度地區上空也發現了。1991~1992年冬天，德國上空的臭氧減少了10％，比利時減少了18％，我國上空臭氧減少了18％。
為什麼臭氧層濃度在不斷減少呢？經研究發現，主要原因還是在於人類的活動。在高空飛行的噴氣式飛機排出的氮氧化物，在太陽輻射光的作用下產生氧化亞氮。氧化亞氮能夠像催化劑一樣促使臭氧分子轉變為普通氧分子。另一種對臭氧層破壞更為嚴重的物質是氯氟烴。氯氟烴是人造化學物質，主要用於致冷和作為溶劑。這種氣體性質非常穩定，能長時間存在於對流層中，並到達平流層。平流層中的氯氟烴在紫外線的作用下放出氯原子，並形成氯分子。在冬季時，氣溫達-80℃，氯原子很容易從穩定的分子結構中遊離出來成為活性氯原子。等到春天陽光開始照射時，在光輻射的誘發下，氯原子對臭氧分子發生催化作用，使它們分解並變為普通氧分子。氯原子對臭氧的破壞能力很強，一個氯原子可以破壞多達10萬個臭氧分子。用在滅火器中的人造物質“哈龍”，其中含有元素溴。溴和氯一樣對臭氧有破壞作用，其破壞能力甚至比氯還強。
平流層臭氧減少帶給地球的最大危害是紫外線輻射量增加。紫外線能夠破壞人體的免疫係統，增加呼吸係統疾病感染的可能性，引發紅斑狼瘡、天瘡疹等惡性疾病。紫外線的增強能引起皮膚和眼睛的病變。皮膚疾病有50％以上與陽光照射有關，特別是淺膚色的人種更容易受到紫外線的傷害，發生灼傷、皮膚變化以至皮癌。1991年南極上空出現臭氧空洞時，南美智利發現許多羊暫時失明。紫外線的增強使白內障的發病率增加了。有研究指出，臭氧總量減少1％，基礎細胞癌變率可能增加4％，扁平細胞癌變率可能增加6％，惡性黑瘤發病率會提高2％，白內障將增加0.2％~0.6％。有些植物對紫外線十分敏感，如大豆、棉花等，過量的紫外線會使得它們的葉片受損、產量降低。紫外線可以穿透10米深的水層，殺死水中的某些浮遊生物。而浮遊生物正是水生生物鏈最底層，底層的破壞危及上層生物的生存，因而降低了水體的生產力。