Đối với bụi PM, kích thƣớc hạt đóng vai trị rất quan trọng nó xác định thời gian trở lại khí quyển và xác định khả năng đi sâu vào khu vực phổi. Kích thƣớc càng nhỏ tỉ lệ với khả năng xâm nhập sâu vào trong phổi hoặc thâm chí vào trong máu gây ra các vấn đề nghiêm trọng tới sức khỏe [28]. Theo WHO cho biết PM10 và PM2.5 làm tăng khả năng ung thƣ và làm nghiêm trọng hơn các bệnh về đƣờng hơ hấp. Ơ nhiễm bụi làm tăng số ngƣời mắc bệnh hen suyễn, viêm phế quản, bệnh phổi mãn tĩnh, các bệnh tim mạch và suy yếu dung tích phổi ở trẻ em. Hàng năm trên thế giới có khoảng 2 triệu ca chết sớm do bị ơ nhiễm khơng khí đơ thị và ơ nhiễm khơng khí trong nhà, trong đó có hơn 50% là ở các quốc gia đang phát triển. Theo các kết quả nghiên cứu dịch tễ học về sự ảnh hƣởng của bụi PM tới sức khỏe con ngƣời, WHO đã đƣa ra chỉ dẫn về giá trị giới hạn cho phép đối với 02 chỉ số ơ nhiễm trung bình năm và trung bình 24 giờ của PM. Mà tại giá trị đó đƣợc cho là có thể giảm thiểu các bệnh cấp tính và mãn tính tim mạch và phổi. Với PM10: 50 µg/m3 trên 24 tiếng và 20 µg/m3 trung bình năm, với PM2.5: 20 µg/m3 trên 24 giờ và 10 µg/m3 trung bình năm [21,29].
Tổ chức Regional Office for Europe đã chỉ ra rằng việc tiếp xúc lâu dài với các hạt bụi mịn PM2.5 có nguy cơ gây ảnh hƣởng tới sức khỏe mạnh mẽ hơn so với các hạt thô (các hạt bụi PM có đƣờng kính từ 2.5 – 10 µm). Tất cả các nguyên nhân tử vong sớm đƣợc ƣớc tính gia tăng 0,2 – 0,6% khi tăng mỗi 10 µg/m3 của bụi PM10 [2,20]. Việc tiếp xúc với bụi PM gây ảnh hƣởng đến sự phát triển cũng nhƣ giảm chức năng phổi ở trẻ em.
Các nhà khoa học đã ƣớc tính có khoảng 3% bệnh nhân bị ung thƣ liên quan đến tim phổi và 5% các ca tử vong do ung thƣ phổi trên toàn cầu là do tiếp xúc với bụi PM. Tại khu vực Châu Âu, tỷ lệ này là 1 - 3% và 2 - 5% tƣơng ứng đối với các vùng khác nhau [13].
Tiếp xúc nhiều với bụi PM2.5 có thể làm giảm tuổi thọ trung bình của dân số trong vùng ơ nhiễm trung bình khoảng 8,6 tháng. Kết quả từ dự án khoa học về “Nâng cao kiến thức và Truyền thơng về ơ nhiễm khơng khí và sức khỏe” ở châu Âu (Aphekom), trong đó sử dụng các phƣơng pháp đánh giá tác động sức khỏe truyền thống, cho thấy tuổi thọ
trung bình ở những thành phố ơ nhiễm nhất có thể tăng khoảng 20 tháng nếu nồng độ PM2.5 giảm xuống dƣới mức quy định theo nhƣ hƣớng dẫn của WHO [16,30].
Hiện nay, không đủ bằng chứng để xác định sự khác biệt về mức độ ảnh hƣởng tới sức khỏe của các loại bụi PM có thành phần hóa học khác nhau hay đƣợc phát thải ra từ các nguồn khác nhau [26]. Tuy nhiên, cần phải lƣu ý bụi PM đƣợc phát thải từ hoạt động đốt cháy nhiên liệu (cả nguồn di động lẫn cố định) có sự ảnh hƣởng tới sức khỏe mạnh mẽ hơn so với bụi PM đƣợc phát thải ra từ các nguồn khác [21,31]. Bụi PM2.5 có chứa các bon đen là kết quả của hoạt động đốt cháy khơng hồn toàn nhiên liệu đã thu hút đƣợc sự chú ý của các nhà khoa học nhờ vào các bằng chứng gây ảnh hƣởng tới sức khỏe cũng nhƣ về khí hậu của chúng [24]. Mới đây, tổ chức International Agency for Research on Cancer đã cơng bố khí thải từ động cơ diesel (chủ yếu là bụi PM) là chất gây ung thƣ thuộc nhóm 1 tới con ngƣời [20].