地球外围的大气层是人类和其他生物赖以生存的、片刻也不能缺少的物质。一个成年男子每天需要大约15千克空气，远远超过他需要的食物量和饮水量，可见空气质量的好坏对人体健康多么重要。
天晴的时候，清洁的大气使天空看上去蔚蓝蔚蓝的，使人格外赏心悦目。相反，大气一旦受到污染，即使是晴天，天空也变得灰蒙蒙、雾茫茫的。这样，人会有一种压抑的感觉，身体出现不适，心情越来越坏。洁净的大气，通常含有78%的氮气，21%的氧气，003%的二氧化碳，093%的氩气，还有臭氧、甲烷、氨气、氖、氦等微量的其他气体。大气一旦受到污染，就说明各种气体的构成比例失调。科学家们发现，至少有一百种大气污染物对环境造成危害，其中对人类威胁较大的有二氧化硫、氮氧化物、一氧化碳、氟氯烃等。
某些自然现象足可影响空气的组成成分，造成大气污染。如火山爆发向空气喷发出大量的二氧化碳和粉尘；电闪雷鸣有时能引起森林火灾，消耗空气中的氧气，增加空气中的二氧化碳。但这些影响不普遍，也不长久，一段时间后空气可自行恢复原状。
人类不合理的生产和生活活动对大气造成的污染极为严重。许多现代化大工厂不断向大气中排放各种各样的物质，包括许多有毒有害物质。据统计，全世界每年排放二氧化硫15亿多吨、二氧化碳2亿多吨、悬浮颗粒物23亿吨和氮氧化物6900万吨。这就对大气造成极为严重的污染，使空气成分长期改变而不能恢复，以至对人和其他生物产生不良影响
大气污染轻者，人和生物当时感觉不出，时间长了就会生发各种病症；污染比较严重的，易使人流泪、咳嗽、头痛、恶心；特别严重的，会使人窒息甚至于丧命。
大气污染不仅影响人体健康，还会改变气象规律。全球气候变暖、酸雨、臭氧空洞等，归根结底是由大气污染造成的。
科学家们根据进入大气中的多种物质对人类健康、生物、气候的影响制定出最大允许浓度作为标准。如果某种物质超标，就说明大气受到污染，超标越多，说明污染越严重。如今，我国北京、上海等许多大城市每天都向市民发布空气质量报告。
说到空气污染，人们往往自然联想起空气中的氟化氢、氯化氢、二氧化硫、一氧化碳等有害气体。其实，除此之外，空气中飘浮的细小微粒也是严重的污染源。这些直径不到千万分之一米的微粒被定名为“PM10”，人们称其为“空气杀手”。有些专家认为，它是造成伦敦每年死亡许多人的罪魁祸首。美国《纽约时报》载文说：一个环保组织得出的最新计算结果表明，因吸入污染空气中的微粒而死亡的人数在洛杉矶地区每年达5000多人，在纽约每年达4000多人。
英国《新科学家》杂志报道说，美国、波兰和捷克科学家在污染严重的东欧地区进行研究后得出了微粒污染会阻碍胎儿在子宫内生长发育的结论。纽约哥伦比亚大学的弗雷德丽卡·佩雷拉在布达佩斯的一次医学会议上说，妇女在怀孕期如果生活在微粒污染物含量很高的环境中，生下的婴儿头部和躯干较小，这些儿童患癌症的危险性可能增大，他们以后的学习能力也可能受影响。《新科学家》杂志同时报道说，美国环保局在捷克共和国的北波希米亚所作的一项研究也得出了同样的结果。
美国自然资源保护委员会对239个城市所作的研究表明，如果将每立方米空气中微粒的重量限定不超过20毫克，那么每年可能挽救4700人的生命；如果限定在10毫克，每年就可挽救大约56万人的生命。有人测定，当空气中飘浮的微粒达100微克时，儿童气喘显著增多；达200微克时，老人和体弱者死亡率增加。
更使人担心的是，心脏病的发病率的变化也与空气微粒的增减密切相关。当空气微粒的数量增加时，因心脏病死亡的人数也会急剧增加。哈佛公共卫生学院的道格拉斯·多克里博士在对美国6个城市进行调查时，发现了死亡与空气微粒联系的证据。
尽管空气微粒引发心脏病的机理尚待研究，但是，考虑到血液必须经过肺部，多克里博士认为，可能存在如下两个方面的原因：1物理方面的原因。近年来科学家已发现，人们每次呼吸都往肺部深处吸入大量微粒，在正常情况下，大约一次吸气要吸入50万个微粒。这些微粒进入肺部深处，就会作为经常性刺激物留在肺里。这种刺激物会导致炎症并产生黏液，使呼吸困难，甚至导致死亡。2化学方面的原因。微粒可以充当把化学污染物（如酸类物质、铅、汞等金属）带入肺部深处的媒介，这些物质会加速游离基之类有害物质的产生。
空气中微粒的来源十分广泛，以煤为燃料的火力发电站产生的微粒最多，烧1吨煤排放的这种微粒就达10千克；以汽油和柴油为能源的各类机动车，以及工业锅炉产生的微粒量也很大。此外，还有狂风刮起裸露地上的尘土，工业区中冶金企业、石灰厂、水泥厂等排放的微粒，车辆排放的氧化氮变成的硝酸盐微粒，电厂排放的氧化硫产生的硫酸盐微粒等。
为了对付微粒这个“空气杀手”，人们想到了森林。研究表明，森林具有清除空气微粒的“过滤器”的作用。由于树木枝繁叶茂，滞尘面积大，同时，枝叶具有与烟尘相反的电荷，能吸附飘尘。此外，林内湿度大，增加了对微粒的附着力；枝干和茂密的枝叶能阻止狂风减低风速，也使微粒不易被刮起，加之微粒又是雨滴的凝聚核，随雨降落地面，雨后大气中微粒大大减少，染尘树木经雨水冲刷后又可恢复其滞尘能力。据测定，1公顷松林每年能清除微粒36吨，1英亩林带1年可吸收并同化污染物100吨；榆树的吸尘能力高达339克／米2。此外，如毛白杨、大叶杨、泡桐、紫穗槐、女贞、夹竹桃、侧柏等都是滞尘的好树种；青杨、桑树有吸铅尘的本领；桂花、棕榈、腊梅都有吸汞的能力。难怪人们将森林称为降服空气尘埃的“克星”。
大气层
大气层是包围在地球周围的一层很厚的气体，厚度在1000千米以上，但没有明显的界线。随着高度的不同，大气层表现出不同的特点。根据不同高度的大气层表现出的不同特点，科学家把整个大气层分为5层。这5层从下往上分别是对流层、平流层、中间层、暖层和散逸层。
大气层的成分是氮气、氧气、氩气、二氧化碳以及少量的稀有气体和水蒸气。按体积计算，氮气约占78．1％，氧气约占20．9％，氩气约占0．93％，二氧化碳、稀有气体和水蒸气约占07%。
在地球引力的作用下，大气层犹如一层保护伞，被牢牢地吸引在地球的周围，保护着地球上的一切。现在已经发现，太阳系的其他行星也有各自的大气层，其组成成分各不相同。