L'Agència de Protecció del Medi Ambient dels Estats Units defineix la contaminació atmosfèrica com una o més substàncies que tenen concentracions a l'aire suficientment altes com per produir danys als humans, a altres animals, a vegetació o a materials. Els contaminants es poden classificar de diverses maneres, però una d'elles és dividir-los en gasos i partícules en suspensió (moltes vegades conegudes com a PM, de l'anglès particulate matter). Els gasos són aquells contaminants que estan en estat gasós o vapor. Els gasos contaminants més rellevants per les seves conseqüències en la salut són el diòxid de nitrogen (NO₂), el diòxid de sofre (SO₂) o l'ozó troposfèric (O₃) (no confondre amb l'ozó estratosfèric, la coneguda capa d'ozó, que es troba a 20 km d’altura i ens protegeix de la radiació ultraviolada). Les partícules en suspensió inclouen totes aquelles substàncies que es troben en l'aire en estat líquid o sòlid. Aquestes inclouen, per exemple, la pols d'origen mineral (sorra) o el sutge.

Una característica important de les partícules és la seva mida, ja que això determina, en part, els efectes que poden causar en la salut. Els humans hem desenvolupat maneres de filtrar les partícules, sobretot les d’origen natural, que són més grans. Així, les partícules de més de 10 μm queden retingudes al nas o la gola. Les de menys de 10 μm ja són respirables, arriben al pulmons, però si són de més de 2.5 μm només poden arribar als bronquis o als bronquíols. Les partícules de menys de 2.5 μm, anomenades fines, poden arribar fins als alvèols. Finalment, les partícules ultrafines, de menys de 0.1 μm, poden arribar al teixit pulmonar i passar al torrent sanguini, des d’on poden arribar a qualsevol part del cos i causar problemes, cosa que les fa més perilloses.

En les partícules no respirables hi trobem el pol·len, algunes espores, la pols mineral (sorra) i les cendres més grans. De 1 a 10 μm hi trobem la majoria de bactèries, la pols de casa, àcars, al·lèrgens, i algunes partícules de combustió, sobretot d’olis. En el rang d’ultrafines hi trobem partícules provinents de la combustió, per exemple dels vehicles, de fàbriques o del tabac, i els virus.