มลพิษทางอากาศ คือการเกิดฝุ่นละออง โมเลกุลชีวภาพ หรือวัตถุอันตรายชนิดอื่น ๆ ในชั้นบรรยากาศของโลก เป็นสาเหตุของโรค การเสียชีวิตในมนุษย์ และทำลายสิ่งมีชีวิตอื่น ๆ เช่น พืชพันธุ์ สิ่งแวดล้อมทางธรรมชาติ หรือสิ่งแวดล้อมสรรค์สร้าง
ชั้นบรรยากาศเป็นระบบแก๊สธรรมชาติที่ซับซ้อนที่จำเป็นต่อชีวิตบนโลก การลดลงของโอโซนในชั้นสตราโทสเฟียร์เนื่องจากมลพิษทางอากาศถือว่าเป็นภัยคุกคามต่อสุขภาพของมนุษย์ รวมถึงระบบนิเวศของโลกด้วย
มลพิษทางอากาศภายในอาคาร และคุณภาพของอากาศในเมืองจัดเป็นปัญหามลพิษโลก 2 ปัญหาที่เลวร้ายที่สุด จากรายงานชื่อ สถานที่ที่ประสบมลพิษมากที่สุดในโลก (World's Worst Polluted Places) ของสถาบันแบล็กสมิธ (Blacksmith Institute) ในปี ค.ศ. 2008 ตามรายงานขององค์การอนามัยโลก (WHO) ในปี ค.ศ. 2014 มลพิษทางอากาศคร่าชีวิตคนประมาณ 7 ล้านคนทั่วโลกในปี ค.ศ. 2012
สารมลพิษทางอากาศปฐมภูมิ เป็นสารมลพิษทางอากาศ ที่ถูกปล่อยออกมาจากแหล่งกำเนิดโดยตรง เช่น จากโรงงานอุตสาหกรรมมีผลกระทบโดยตรงและเป็นสารตั้งต้นของสารมลพิษทางอากาศทุติยภูมิ สารที่ทำให้เกิดมลพิษทางอากาศปฐมภูมิคือ Sulfur dioxide , Carbon monoxide , Nitrogen dioxide , ground-level ozone lead , carbon particles
สารมลพิษทางอากาศทุติยภูมิ เป็นมลพิษทางอากาศที่ไม่ได้เกิดหรือปล่อยออกมาโดยตรง ในอากาศ น้ำหรือดิน สารมลพิษเกิดกระบวนการสังเคราะห์ในสภาวะแวดล้อมโดยมีปฏิกิริยาทางเคมีที่เกี่ยวข้องกับสารเคมีที่ปล่อยออกมา เช่น ก๊าซโอโซน ซึ่งเกิดจากปฏิกิริยาเคมี Photochemical Oxidation ระหว่างก๊าซออกไซด์ของไนโตรเจนกับสารประกอบไฮโดรคาร์บอนที่อยู่ในบรรยากาศโดยมีแสงแดดเป็นตัวเร่งปฏิกิริยา เป็นต้น
เป็นแหล่งที่เกิดมลพิษโดยธรรมชาติ ไม่ได้เกิดจากฝีมือมนุษย์ ซึ่งการเกิดมลพิษจากธรรมชาติมีผลกระทบน้อยมากตัวอย่างเช่น
มนุษย์เป็นต้นเหตุที่ก่อให้เกิดปัญหามลพิษทางอากาศมากที่สุด เนื่องจากการเพิ่มขึ้นของประชากรมนุษย์ส่งผลให้เกิดความต้องการบริโภคพลังงาน เชื้อเพลิง ทั้งในครัวเรือน ภาคอุตสาหกรรม และภาคเกษตรกรรม ที่เพิ่มมากขึ้น ซึ่งส่งผลกระทบโดยตรงเปลี่ยนแปลงของสภาพภูมิอากาศทั้งสิ้น สามารถแยกประเภทมลพิษที่เกิดจากฝีมือมนุษย์ได้ดังนี้
มลพิษทางอากาศเกิดผลเสียหลายอย่าง ทั้งทางตรงที่เกี่ยวข้องกับสุขภาพอนามัยของมนุษย์ และทางอ้อมซึ่งได้แก่ ทำให้เกิดการบดบังแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ที่ส่องมายังพื้นโลก หรือการทำลายทรัพย์สินหรือสิ่งแวดล้อมอื่น ๆ
สารมลพิษต่างๆในอากาศจะเข้าสู่ต้นพืชทางใบด้วยกระบวนการหายใจของพืช ภายหลังการได้รับมลพิษของต้นพืชมลพิษในอากาศ เช่น สารพวกออกซิแดนซ์ จะไปทำให้ส่วนของใบแห้งเหี่ยว และทำให้เซลล์ใบยุบตัว ซัลเฟอร์ไดออกไซด์ทำให้พืชเกิดพิษเรื้อรังทำให้พืชไม่เจริญเติบโตเกิดจากการสูญเสียคลอโรฟิลล์ หรือการหยุดสร้างคลอโรฟิลล์ ไนโตรเจนออกไซด์จะทำให้เกิดแผลที่ใบและทำให้เกิดพิษเฉียบพลัน
ส่วนสัตว์จะได้รับสารมลพิษเข้าสู่ร่างกายโดยที่หายใจเอาอากาศที่มีมลพิษปะปนอยู่ด้วยเข้าสู่ร่างกายโดยตรง หรือโดยที่สัตว์กินหญ้าหรือพืชอื่น ๆ ที่มีมลพิษทางอากาศตกสะสมอยู่ด้วยปริมาณมากพอที่จะเกิดอันตรายได้ มลพิษทางอากาศที่พบว่าทำให้เกิดอันตรายต่อปศุสัตว์มากที่สุด ได้แก่ อาร์เซนิกหรือสารหนู ฟลูออรีน ตะกั่ว และแคดเมียม เป็นต้น
สารมลพิษเหล่านี้ เป็นสารพวกแอโรซอล ในรูปของ หมอก ควัน หมอกผสมไอควัน หรือฝุ่น มีผลทำให้ลดการมองเห็นได้ใน ระยะไกลเกินกว่า 8 กิโลเมตร บดบังแสงสว่างจากดวงอาทิตย์ที่ส่องที่ส่องมายังพื้นโลก ทำให้เกิดปัญหาต่างๆ ได้แก่ การคมนาคม ขนส่ง ทัศนียภาพไม่สวยงาม
สารมลพิษจะถูกควบคุมและลดปริมาณการเกิดให้น้อยที่สุดเท่าที่จะทำได้ เป็นการลดปัญหาที่จะมีผลกระทบต่อสุขภาพอนามัย และสภาพแวดล้อม รวมทั้งการลดค่าใช้จ่ายในการจัดหาเครื่องควบคุม
