A poluição atmosférica afeta o sistema respiratório não do humana como também de outros seres vivos, podendo agravar ou mesmo provocar diversas doenças crônicas tais como a asma, bronquite crônica, infecções nos pulmões, enfizema pulmonar, doenças do coração e cancro do pulmão.
Os poluentes atmosféricos podem afetar a vegetação por duas vias: via direta e via indireta. Os efeitos diretos resultam da destruição de tecidos das folhas das plantas provocados pela deposição seca de SO2, pelas chuvas ácidas ou pelo ozono, refletindo-se na redução da área fotossintética. Os efeitos indiretos são provocados pela acidificação dos solos com a consequente redução de nutrientes e libertação de substâncias prejudiciais às plantas, resultando numa menor produtividade e numa maior susceptibilidade a pragas e doenças.
Os efeitos negativos dos poluentes nos materiais resultam da abrasão, reações químicas diretas ou indiretas, corrosão eletroquímica ou devido à necessidade de aumentar a frequência das ações de limpeza. As rochas calcárias são as mais afetadas, nomeadamente pela acidificação das águas da chuva.
Os odores são responsáveis por efeitos psicológicos importantes estando associados, sobretudo, aos locais de deposição e tratamento de resíduos sólidos e a algumas indústrias de que são exemplo as fábricas de pasta de papel.