Các chất gây ơ nhiễm khơng khí thường khơng ổn định về mặt hĩa học và vật lý. Quá trình biến đổi của hệ khơng khí ơ nhiễm theo quy luật là tiến tới trạng thái ổn định với năng lượng tự do cực tiểu. Tốc độ phản ứng và các dạng phản ứng cũng như các bước biến đổi trung gian chịu ảnh hưởng của nhiều yếu tố như nồng độ tương đối của chất tham gia phản ứng, mức độ quang hợp, khả năng phân tán khí tượng học, độ ẩm tương đối, địa hình địa mạo v.v…
Ví dụ : trường hợp đơn giản như hai chất tác dụng với nhau tạo thành muối Halơgen do phản ứng của sương axit với các ơxyt kim loại. Khi cĩ các giọt nước trong khơng khí sẽ diễn ra các phản ứng trong dung dịch như tạo sương mù trong axit do tác dung của ơxy hịa tan với SO2. Sự tạo thành axit trong các giọt nước này sẽ được đẩy nhanh khi cĩ mặt một số ơxyt kim loại.
Như vậy vai trị của các quá trình xúc tác ảnh hưởng đến tồn bộ tiến trình của hệ. Trạng thái bề mặt của các hạt rắn và lỏng trong khơng khí cĩ liên quan đến sự hấp thụ và do đĩ liên quan đến việc thúc đẩy tốc độ phản ứng.
Các phản ứng quang hĩa đĩng vai trị chủ yếu trong ơ nhiễm khơng khí. Sự phân hĩa đầu tiên là sự phân ly của NO2 tạo ra NO và O, gốc này sẽ khơi màu cho một loạt chuỗi phản ứng gốc tự do. Số lượng và các loại gốc tự do cũng như các hợp chất kém bền vững được tạo ra bị chi phối bởi các yếu tố năng lượng của mơi trường. Các chất ơ nhiễm thứ cấp được tạo ra trong các quá trình này gây lo ngại nhiều nhất đến ơ nhiễm khơng khí.
Những chất này bao gồm Ozon, fomaldehyt, các hydropeoxit hữu cơ và những chất hoạt động khác, cũng như các gốc tự do cĩ thời gian tồn tại ngắn.
§ 6 TÁC ĐỘNG CỦA KHƠNG KHÍ