大气组分会受到排放输送和化学反应影响，太阳辐射可以引发二氧化氮的光解过程

长寿命气体更容易在全球尺度发生混合。雨水可以清除部分可溶气体和大气颗粒物。干沉降指物质不借降水直接进入地表的过程。湿沉降包含雨雪对大气组分的清除作用。光化学反应强度与季节纬度和云量有关。夜间大气也存在重要的自由基反应路径。硝酸根自由基参与某些夜间有机物氧化。化学转化使空气污染具有跨区域影响特征。

气体进入液滴的程度取决于溶解与反应过程。气溶胶表面能够为多相化学反应提供场所。平流层臭氧通过吸收紫外线保护地表环境。氯自由基可以通过催化循环消耗臭氧。某些含卤化合物可以把卤素输送到平流层。极地平流层云能够促进特定活性卤素形成。臭氧空洞指特定地区臭氧柱含量明显降低。

气溶胶是固体或液体颗粒悬浮在气体中的体系。海盐颗粒可以由海浪破碎和飞沫形成。沙尘颗粒来自地表物质被风扬起的过程。硫酸盐气溶胶可由含硫气体氧化后形成。硝酸盐颗粒的形成受到温度和气体平衡影响。氨能够与大气中的酸性组分发生中和。云滴内部也可以进行重要的水相化学反应。云水酸度会影响金属溶解和氧化反应。