Zanieczyszczenie powietrza może wywoływać wiele chorób u ludzi, w tym astmę, raka płuc, choroby serca, a nawet zaburzenia rozrodcze i rozwojowe. Może również wpływać na układ odpornościowy poprzez przepracowanie układu oddechowego i naturalne mechanizmy obronne organizmu. Zanieczyszczenie powietrza przyczynia się również do globalnego ocieplenia, podnosząc temperaturę na całym świecie, podnosząc poziom mórz i niszcząc plony w rolnictwie.
Według Światowej Organizacji Zdrowia, zanieczyszczenie powietrza odpowiada za siedem milionów przedwczesnych zgonów na całym świecie każdego roku. Obejmuje to nie tylko zanieczyszczenie powietrza z zewnątrz przez pojazdy, źródła przemysłowe i wytwarzanie energii, ale także zanieczyszczenie powietrza w pomieszczeniach ze spalania paliwa do gotowania lub ogrzewania. Większość tych zgonów ma miejsce w krajach rozwijających się, w krajach, w których przepisy dotyczące ochrony środowiska są mniej surowe, a ludność nie ma dostępu do czystszych źródeł energii.
Innym sposobem, w jaki zanieczyszczenie powietrza może być niebezpieczne, jest zawartość cząstek stałych i lotnych związków organicznych. Cząstki te mogą reprezentować zagrożenia na wiele różnych sposobów, od chemicznego oddziaływania na organizm do niskiego poziomu promieniowania, w zależności od źródła. Oddychanie tymi cząsteczkami w smogu może stanowić poważne zagrożenie dla zdrowia, nawet poza problemami z układem oddechowym. Tlenek azotu i dwutlenek siarki powstający podczas spalania paliw kopalnych mogą również przyczyniać się do powstawania smogu i kwaśnych deszczy.