一次大氣污染物指人為污染源或自然過程直接排入大氣環境的污染物，包括氮氧化物（NOx）、二氧化硫（SO2）、顆粒物等。閃電、燃料燃燒、微生物活動等會產生氮氧化物（NOx）。火山噴發、煤炭燃燒等過程則會產生二氧化硫（SO2）。發電、冶金、石油、化學、紡織印染等各種工業過程，供熱、烹調過程中燃煤、燃氣及燃油的使用，交通工具尾氣的排放以及土壤揚塵等會增加空氣中的細顆粒物（PM2.5）。
二次大氣污染物指排入大氣中的一次污染物在物理、化學或生物的作用下發生變化，或與環境中的其他物質發生反應，所形成的物理、化學性狀與一次污染物不同的新污染物。
二氧化硫（SO2）在大氣中被氧化后形成的硫酸鹽氣溶膠，汽車排氣中的一氧化氮（NO），碳氫化合物等發生光化學反應，生成的臭氧（O3）、過氧乙酰硝酸酯（PAN）等，都是二次大氣污染物。
二次污染物的形成機制往往很復雜。二次污染物的一般毒性較一次污染物強，其對生物和人體的危害也要更嚴重。
