Skład i jakość powietrza uległ pogorszeniu z powodu rozwoju przemysłu oraz wzrostu ludzkiej populacji. Spalanie paliw kopalnych stanowi najważniejszą przyczynę zanieczyszczeń powietrza, które pochodzą z działalności ludzkiej. Ciągle bowiem wzrastają potrzeby energetyczne człowieka. Tlenki węgla (CO), siarki (SO2), azotu (NOx), ołów, pyły a także ozon troposferyczny stanowią główne zanieczyszczenia atmosferyczne.
Z zanieczyszczeniami powietrza związany jest smog fotochemiczny, który występuje nad miastami a jego powstanie spowodowane jest oddziaływaniami między różnymi toksycznymi składnikami atmosfery w wyniku promieniowania słonecznego. Zwany jest także jako smog londyński, ponieważ w 1952 roku w stolicy Wielkiej Brytanii przyczynił się do śmierci 4 tysięcy osób. Jego głównym składnikiem jest ozon (O3), zanieczyszczający atmosferę w jej dolnych warstwach a pełniący funkcje ochronną w wysokich partiach tej warstwy. Aby zapobiec drastycznemu zanieczyszczaniu powietrza kraje należące do OECD w latach 80-tych powzięły starania mające doprowadzić do oczyszczania wypuszczanych do atmosfery toksycznych gazów, zmniejszenia ilości spalanego węgla a tym samym wykorzystywanej energii. Doprowadziło to do redukcji tych zanieczyszczeń. Wprowadzono również zmiany w zatruwających środowisko środkach transportu.
Jednak nie poprawiło to znacząco jakości powietrza na terenach Europy Wschodniej czy w państwach rozwijających się. Duże znaczenie ma tam przemysł ciężki, a luki w przepisach sprawiają, że poziom emisji SO2 jest ciągle wysoki. Najgorzej pod tym względem wypadają miasta tak zwanego "czarnego trójkąta", do którego należy Zagłębie Rury w Niemczech, Śląsk i Czechy. Kraje rozwijające się posiadają przestarzały i zużywający bardzo dużo energii przemysł a także nie mają środków pieniężnych na jego modernizację.
Mimo podejmowanych wysiłków w celu eliminowania zanieczyszczeń powietrza z reguły przekraczają one dopuszczalne normy wprowadzone przez WHO, czyli światową organizację zdrowia.
