中国规定的大气质量监测项目有二氧化硫、氮氧化物、总悬浮颗粒物、一氧化碳和降尘。此外，还可根据区域大气污染的不同特点，增加碳氢化合物、总氧化剂、可吸入颗粒物、二氧化氮、氟化物、铅等特征污染物的监测。
空气中的主要污染物一：一氧化碳
一氧化碳是一种无色、无味、无臭的易燃有毒气体，是含碳燃料不完全燃烧的产物，在高海拔城市或寒冷的环境中，一氧化碳污染问题比较突出。
空气中的主要污染物二：氮氧化物
氮氧化物主要是指一氧化氮（NO）和二氧化氮（NO2）两种，它们大部分来源泉于矿物燃料的高温燃烧过程。一氧化氮相对无害。，但它迅速被空气中的臭氧氧化，黑心化为二氧化氮。燃烧含氮燃料（如煤）和含氮化学制品也可以直接释放二氧化氮。一般来说机动排放是城市氮氧化物主要来源之一。
空气中的主要污染物三：臭氧
臭氧是光化学烟雾的代表性污染物，主要由空气中的氮氧化物和碳氢化合物在强烈阳光照射下，经过一系列复杂的大气化学反应而形成和富集。虽然在高空平流层的臭氧对地球生物具有重要防辐射保护作用，但城市低空的臭氧却是一种非常有害的污染物。
空气中的主要污染物四：碳氢化合物
自然界中的碳氢化合物主要由生物的分解作用而产生，如甲烷、乙烯等。甲烷的结构稳定，不会引起光化学污染的危害，但乙烯的光化学活性较强，还会产生甲醛而刺激眼睛。人为的碳氢化合物排放主要来自不完全燃烧过程和挥发性有机物的蒸发。大部分碳氢成分对人体健康无害，但能导致光化学烟雾的形成。
空气中的主要污染物五：硫氧化物
硫氧化物主要是指二氧化硫（SO2）、三氧化硫（SO3）和酸盐，如燃烧含硫煤和石油等。此外，火山活动等自然过程也排出一定数量的硫氧化物。二氧化硫对人体健康有重要影响，并进一步与空气中的水反应形成酸寸污染。二氧化硫是城市中普遍存在的污染物。空气中的二氧化硫主要来自火力发电及其他行业的工业生产，比如固定污染源燃料的燃烧、有色金属冶炼、钢铁、化工、硫厂等的生产、小型取暖锅炉和民用煤炉的排放等来源。二氧化硫是无色气体，有刺激性，在阳光下或空气中某些金属氧化物的催化作用下，易被氧化成三氧化硫。三氧化硫有很强的吸湿性，其刺激作用较二氧化硫强10倍，这也是酸雨形成的主要原因。人体吸入的二氧化硫，主要影响呼吸道，在上呼吸道很快与水分接触，形成有强刺激作用的三氧化硫，可使呼吸系统功能受损，加重已有的呼吸系统疾病，产生一系列的症状，如气喘、气促、咳嗽等。易受二氧化硫影响的人包括哮喘病、心血管、慢性支气管炎及肺气肿患者以及儿童和老年人。当二氧化硫与下述的颗粒物共存时，其危害作用会加强。
空气中的主要污染物六：颗粒物质
颗粒物质主要指分散悬浮在空气中的液态或固态物质，其粒度在徽米级，粒径大约在0.0002－100微米之间，包括气溶胶、烟、尘、雾和炭烟等多种形态。
颗粒物是烟尘、粉尘的总称。有天然来源，如风沙尘土、火山爆发、森林火灾等造成的颗粒物；也有人为来源的颗粒物，如工业活动、建筑工程、垃圾焚烧以及车辆尾气等。由于颗粒物可以附着有毒金属、致癌物质和致病菌等，因此其危害更大。空气中的颗粒物又可分为降尘、总悬浮颗粒物和可吸入颗粒物等。其中可吸入颗粒物，能随人体呼吸作用深入肺部，产生毒害作用。
空气中的主要污染物七：铅
铅通过空气、食品和水进入人体。它还能依附在尘粒上，储存在血液、骨骼和软组织里。铅可引起严重的肾病、肝病、神经系统疾病和其他器官问题。除此以外，它还能导致心理紊乱，痉挛和智力迟钝，尤其对儿童危害更大。
几十年来，铅一直通过含铅汽油产生的尾气进入大气。2003年，俄罗斯禁止生产含铅汽油，这导致该国大气里的铅浓度迅速降低。铅跟其他重金属一样，也能渗透到植物里，因此人们在燃烧落叶时，一定要小心，因为这种非常危险的毒素可能会通过燃烧，再次回到空气里。
空气中的主要污染物八：挥发性有机物
这种化学物包括苯、甲醛和1,3-丁二烯(Butadiene)，它们是由汽车燃料不完全燃烧和石油、油及润滑剂蒸发形成。即使浓度很小，也能引发癌症、心血管疾病和肝脏及肾功能障碍。它们可能还会引起先天畸形。挥发性有机物很容易与氧气和其他氧化剂发生化学反应，释放出更加危险的毒素。
空气中的主要污染物九：有毒物质
即使空气中含有微量有毒物质，也会对植物和动物产生严重危害。美国《洁净空气法》列举了188种由工业设备释放、21种由汽车尾气释放出来的这种物质，以及33种城市空气里包含的典型有毒化合物。其中大部分毒素可致癌或导致DNA受损。它们附着在悬浮颗粒物表面后，对人畜产生的危害更大。近发现，由有毒物质引起的变异，甚至可以遗传给后代。较小浓度的有毒物质只有在特殊环境下才能显现出毒性。毒素浓度是评估生态环境的一个重要标准。
