가스 상태의 오염물질과 분진으로 나눌 수 있다. 전자에는 아황산가스 ·일산화탄소 등이 있으며, 후자에는 미량중금속 ·규산 ·유기물질 등이 있다. 대기오염물질은 오늘날의 측정기술로 측정할 수 있는 것만도 200종류가 넘으며, 앞으로 미량물질의 측정방법이 진전되면 증가될 것이다. 분진에는 가스의 흡착도 있어 복잡한 오염물질의 형태를 가지는 것이 많고, 대기 중에서 오염물질이 서로 반응하여 새로운 오염물질을 생성하기도 한다.