มลพิษทางอากาศสามารถกำหนดเป็นวัสดุอันตรายใด ๆ ที่มีอยู่ในชั้นบรรยากาศของโลก สาเหตุของมลพิษทางอากาศมีมากมายและหลากหลายมาก แหล่งที่มาบางอย่างเป็นไปตามธรรมชาติเช่นภูเขาไฟหรือไฟป่าที่เกิดจากฟ้าผ่าในขณะที่แหล่งอื่น ๆ เกิดจากกิจกรรมของมนุษย์เช่นการเผาเชื้อเพลิงฟอสซิล ในขณะที่โลกมีกลไกในตัวสำหรับกำจัดมลภาวะทางอากาศโดยปกติแล้วสิ่งที่ดีกว่าสำหรับสิ่งมีชีวิตทุกชนิดเพื่อลดปริมาณของมลพิษที่ปล่อยออกสู่อากาศเริ่มต้นด้วย
สาเหตุของมลพิษทางอากาศที่รู้จักกันดีและแพร่หลายมากที่สุดนั้นเกิดจากการผลิตของมนุษย์ การเผาผลิตภัณฑ์ปิโตรเลียมเป็นสาเหตุของมลพิษทางอากาศโดยเฉพาะในเขตเมือง มลพิษนี้มาจากปัจจัยทางเคมีที่เกิดขึ้นเมื่อเชื้อเพลิงเหล่านี้ติดไฟ เมื่อไฮโดรคาร์บอนอย่างเช่นน้ำมันเบนซินถูกเผาไหม้พวกมันจะผลิตคาร์บอนไดออกไซด์และไอน้ำ การเผาไหม้ที่ไม่สมบูรณ์นำไปสู่การสร้างคาร์บอนมอนอกไซด์เป็นผลพลอยได้
ทั้งคาร์บอนไดออกไซด์และคาร์บอนมอนอกไซด์ถือว่าเป็นมลพิษ นอกจากนี้ไม่มีเชื้อเพลิงฟอสซิลบริสุทธิ์อย่างสมบูรณ์แบบและไม่มีเครื่องยนต์ที่มีประสิทธิภาพอย่างสมบูรณ์แบบดังนั้นอนุภาคของเขม่าขนาดเล็กจะถูกปล่อยออกสู่บรรยากาศพร้อมกับร่องรอยจำนวนของสารที่ไม่พึงประสงค์อื่น ๆ สาเหตุอื่น ๆ ที่ก่อให้เกิดมลพิษทางอากาศ ได้แก่ การปล่อยปล่องควันจากโรงงานและโรงไฟฟ้า สารที่ปล่อยออกมาจากแหล่งเหล่านี้อาจรวมถึงซัลเฟอร์ไดออกไซด์และไนโตรเจนไดออกไซด์ซึ่งมีหน้าที่ในการก่อตัวของฝนกรด
ในขณะที่มลพิษทางอากาศที่มนุษย์สร้างขึ้นจะนำเสนออันตรายต่อสุขภาพแหล่งมลพิษทางอากาศตามธรรมชาติอาจเป็นอันตรายเท่า ๆ กันในบางครั้ง แหล่งเหล่านี้รวมถึงฝุ่นที่เกิดจากการกัดเซาะของลมการปล่อยก๊าซมีเทนจากปศุสัตว์และควันจากไฟป่า การปะทุของภูเขาไฟอาจเป็นแหล่งเดียวที่ใหญ่ที่สุดของมลพิษทางอากาศธรรมชาติหรือที่มนุษย์สร้างขึ้นที่มนุษย์เคยจัดการมาก่อน สิ่งเหล่านี้สามารถผลิตเมฆของเถ้าภูเขาไฟที่มีฤทธิ์กัดกร่อนและสารอันตรายอื่น ๆ เช่นคลอรีนและกำมะถัน
สิ่งที่น่าสังเกตมากที่สุดคือการระเบิดของภูเขาตัมบอร่าของอินโดนีเซียในปี พ.ศ. 2358 ส่งก๊าซพิษและฝุ่นละอองจำนวนมหาศาลสู่ชั้นบรรยากาศพลังงานแสงอาทิตย์จำนวนมากถูกกีดกันไม่ให้ไปถึงพื้นผิวโลก เป็นผลให้เกิดความอดอยากไปทั่วโลกในปี ค.ศ. 1816 มีหิมะสีน้ำตาลและสีแดงปรากฏในยุโรปเนื่องจากมีเถ้าภูเขาไฟอยู่ในชั้นบรรยากาศ การฆ่าน้ำค้างแข็งในเดือนกรกฎาคมปี 1816 นำไปสู่การล้มเหลวของพืชผลขนาดใหญ่ในภาคตะวันออกเฉียงเหนือของสหรัฐอเมริกาซึ่งนำไปสู่การอ้างถึงภาษาพูดถึงปี 1816 ว่า“ ปีที่ปราศจากฤดูร้อน” และ“ สิบแปดร้อย
