Các chất và tác nhân gây ô nhiễm không khí gồm:

Các loại oxit như: nitơ oxit (NO, NO2), nitơ đioxit (NO2), SO2, CO, H2S và các loại khí halogen (clo, brom, iôt).

Các hợp chất flo.

Các chất tổng hợp (ête, benzen).

Các chất lơ lửng (bụi rắn, bụi lỏng, bụi vi sinh vật), nitrat, sunfat, các phân tử cacbon, sol khí, muội, khói, sương mù, phấn hoa.

Các loại bụi nặng, bụi đất, đá, bụi kim loại như đồng, chì, sắt, kẽm, niken, thiếc, cađimi…

Khí quang hoá như ozôn, FAN, FB2N, NOX, anđehyt, etylen…

Chất thải phóng xạ.

Nhiệt độ.

Tiếng ồn.

Sáu tác nhân ô nhiễm đầu sinh ra chủ yếu do quá trình đốt cháy nhiên liệu và sản xuất công nghiệp. Các tác nhân ô nhiễm không khí có thể phân thành hai dạng: dạng hơi khí và dạng phần tử nhỏ. Tuy nhiên, phần lớn các tác nhân ô nhiễm đều gây tác hại đối với sức khỏe con người.

Tác nhân ô nhiễm được chia làm hai loại: sơ cấp và thứ cấp. Sunfua đioxit sinh ra do đốt cháy than đó là tác nhân ô nhiễm sơ cấp. Nó tác động trực tiếp tới bộ phận tiếp nhận. Sau đó, khí này lại liên kết với ôxy và nước của không khí sạch để tạo thành axit sunfuric (H2SO4) rơi xuống đất cùng với nước mưa, làm thay đổi pH của đất và của thuỷ vực, tác động xấu tới nhiều thực vật, động vật và vi sinh vật. Như vậy, mưa axit là tác nhân ô nhiễm thứ cấp được tạo thành do sự kết hợp SO2 với nước. Cũng có những trường hợp, các tác nhân không gây ô nhiễm, liên kết quang hoá với nhau để tạo thành tác nhân ô nhiễm thứ cấp mới, gây tác động xấu. Cơ thể sinh vật phản ứng đối với các tác nhân ô nhiễm phụ thuộc vào nồng độ ô nhiễm và thời gian tác động.