Snovi, ki poslabšajo kakovost zraka, ki ga dihamo, so znane kot onesnaževala zraka, pospešena stopnja industrializacije po vsem svetu pa je povzročila visoko raven onesnaženja po vsem svetu. Ker lahko onesnaževala zraka potujejo s tokovi vetra, onesnaževala niso skoncentrirana le na industrializiranih območjih: najdemo jih lahko tudi na tako oddaljenih lokacijah, kot je Antarktika. Rastline, živali in ljudje imajo zdravstvene težave zaradi onesnaževal zraka, ki se včasih tako nabirajo, da povzročijo kemično meglo, znano kot smog. Obstajajo trije glavni viri onesnaženja zraka: kemični, biološki in delci.
Kemična onesnaževala zraka vključujejo različne snovi, ki nastanejo z zgorevanjem, kot so dušikov oksid, ogljikov dioksid, svinec in žveplo. Poleg tega se snovi, kot so CFC, štejejo za kemična onesnaževala zraka. Kemično onesnaževanje vsakodnevno oddajajo termoelektrarne, avtomobili, rudniki, rafinerije in drugi podobni proizvodni obrati. Predelava cementa in kovin, kot je tista, ki se uporablja za izdelavo jekla, prav tako dodaja kemična onesnaževala v ozračje, prav tako proizvodnja pesticidov, herbicidov in drugih kemikalij. Številne države so sprejele zakone o nadzoru onesnaževanja, ki so namenjeni zmanjšanju tovarniških emisij z uporabo filtrov in posodobljenih objektov.
Biološka onesnaževala zraka vključujejo plesni, cvetni prah, glive, prhljaj in bakterije. Ta onesnaževala so bolj problematična, če upoštevamo kakovost zraka v zaprtih prostorih, saj se običajno razpršijo na prostem. Vendar pa ljudje s hudimi alergijami pogosto trpijo spomladi, ko so ravni cvetnega prahu visoke, plesni in glive v zraku pa lahko pri občutljivih posameznikih izzovejo alergijske reakcije. Poleg tega lahko človeške nesreče povzročijo sproščanje bioloških povzročiteljev, kot je antraks.
Onesnaževanje z delci je onesnaževanje zraka, ki ga povzročajo majhni delci v zraku. Obstaja veliko naravnih virov onesnaženja z delci, kot so prašne nevihte, požari in vulkanska aktivnost. Vendar pa nekateri človeški procesi povzročajo tudi onesnaženje z delci: večina proizvodnih obratov na primer oddaja kemične in trdne onesnaževalce. Tovrstno onesnaženje zmanjšuje vidljivost in lahko tudi zelo oteži dihanje: nekateri delci onesnaževal zraka so škodljivi tudi za vdihavanje, dolgotrajna izpostavljenost pa bo povzročila zdravstvene težave.
Onesnaževanje zraka vpliva na svet in ljudi, ki živijo na njem na več načinov. Primarni problemi, povezani z onesnaževalci zraka, so bolezni srca in pljuč. Astma, emfizem in respiratorne alergije so v porastu po vsem svetu zaradi draženja zaradi onesnaževal zraka. Nekatera onesnaževala razjedajo ozračje in izpostavljajo zemljo škodljivemu ultravijoličnemu sevanju v velikih odmerkih. Onesnaževala zraka so tudi glavna sestavina stvari, kot so kisli dež, smog in drugi vremenski pojavi, povezani z onesnaževanjem, ki povzročajo zdravstvene težave tako živalim kot rastlinam.