Poluentes atmosféricos que são emitidos diretamente de uma fonte são considerados poluentes primários, pois podem ser liberados de formas naturais ou de ação humana. Poluentes secundários são aqueles que não são emitidos diretamente de uma fonte, mas sim de forma quando os poluentes primários reagem quimicamente na atmosfera. Existem alguns poluentes que são primários e secundários; embora sejam emitidos diretamente de uma fonte, também são feitos de outros poluentes.
Um exemplo de poluente primário é o SO2, produzido por centrais elétricas a carvão. O dióxido de nitrogênio é principalmente um poluente atmosférico secundário que é formado pela oxidação do óxido nítrico, um poluente primário que é produzido por combustíveis fósseis e de trânsito liberados no meio ambiente por usinas de energia. Cinzas vulcânicas e partículas são outros exemplos de poluentes primários liberados naturalmente.
O ozônio é outro exemplo de poluente secundário. É formado quando os hidrocarbonetos e os óxidos de nitrogênio se combinam na presença da luz solar. Os poluentes secundários são mais difíceis de controlar porque têm diferentes maneiras de sintetizar; na maioria das vezes são produzidos naturalmente no meio ambiente. Eles também causam problemas como poluição fotoquímica.
Poluentes primários no ar podem causar sérios problemas ambientais, como aquecimento global e chuva ácida.