Un amplio abanico de sustancias, en forma gaseosa, de diversa naturaleza y con comportamientos y dinámicas químicas muy diferentes, constituyen los principales gases contaminantes atmosféricos. 

Aunque puede ocurrir por causas naturales, como las erupciones volcánicas, los incendios forestales no provocados o la actividad de algunos seres vivos, la mayor parte de la contaminación actual se debe a las actividades del ser humano, sobre todo a los procesos industriales y a la quema de combustibles fósiles.

Los gases contaminantes pueden ser:

COMPUESTOS DE AZUFRE 

Asociados con el contenido en azufre de los combustibles fósiles, están por tanto relacionados con la combustión del gasóleo en los vehículos y producción de energía y carbón en las centrales térmicas, determinados procesos industriales y con las calefacciones domésticas. En la atmósfera urbana está representada una amplia gama de compuestos de azufre, pero desde un punto de vista práctico los más importantes son el dióxido de azufre gaseoso, el ácido sulfúrico y los sulfatos. Los cambios en tipos de combustibles en Europa Occidental han llevado a una disminución considerable de las emisiones de SO2 aunque aún se pueden dar altas concentraciones puntuales a nivel local asociadas a emisiones ocasionales.

COMPUESTOS DE NITRÓGENO 

Su principal fuente de emisión no natural proviene de los combustibles fósiles utilizados para el transporte, calefacción y generación de energía. La mayoría de combustiones producen monóxido de nitrógeno (NO) que, por procesos de oxidación da lugar al dióxido de nitrógeno (NO2). Algunas veces la información que se suministra se refiere en términos de NOX, indicando una mezcla de óxidos de nitrógeno. 

ÓXIDOS DE CARBONO 

Fundamentalmente son el monóxido de carbono (CO) y el dióxido de carbono (CO2). Se liberan a la atmósfera como consecuencia de las combustiones incompletas (CO) y completas (CO2). La fuente principal del CO son los humos procedentes del escape de los vehículos a motor. Por otro lado, el CO2, es uno de los principales contaminantes responsables del efecto invernadero. 

COMPUESTOS ORGÁNICOS VOLÁTILES (COV) 

Los COV son un grupo variado de compuestos presentes en la atmósfera que incluyen un amplio espectro de hidrocarburos como alcanos, alquenos, hidrocarburos aromáticos, cetonas, alcoholes, ésteres y algunos compuestos clorados. El benceno (C6H6) es un COV aromático que ha recibido mucha atención debido a su carcinogenicidad. El tolueno (C6H5CH3) es un COV que actúa como importante precursor del ozono

OTROS COMPUESTOS

Además de las sustancias anteriormente citadas, en la atmósfera se encuentran una serie de contaminantes que se presentan más raramente pero que pueden producir efectos negativos sobre determinadas zonas por ser su emisión a la atmósfera muy localizada. Entre otros, se encuentran como más significativos los siguientes: halógenos y sus derivados; arsénico y sus derivados; partículas de metales ligeros y pesados como el plomo, el mercurio, cobre y zinc; partículas de sustancias minerales como el amianto y los asbestos, así como sustancias radiactivas.