对植物的影响
当大气污染物浓度超过植物的耐受限度时，会造成植物细胞或组织器官受损、生理功能受阻，甚至造成植物个体死亡，因此引起农作物产量下降、品质变坏。
常见的对植物存在较大危害的大气污染物，包括二氧化硫、臭氧、过氧乙酰硝酸酯、氟化氢、乙烯、氯化氢、氯气、硫化氢及氨气。以二氧化硫为例，典型的二氧化硫伤害症状是植物叶片叶脉之间出现伤斑，叶片逐渐呈棕色坏死。
对动物的影响
大气污染对动物有着显著的危害，如减缓动物的正常发育，降低动物对病害的抵御能力，严重时使动物中毒或死亡。例如二氧化硫及其衍生物（如亚硝酸盐、亚硫酸氢盐等）是全身性毒物，在实验中能够诱发小鼠的多种器官（如肺、肝脏及心脏）发生DNA-蛋白交联、蛋白质过氧化损伤等。
对工业的影响
大气污染对工业也具有重要影响。一方面，大气中的二氧化硫、二氧化氮及其所生成的酸雨、酸雾等酸性污染物，严重腐蚀金属制品、皮革制品、纸制品、纺织品、橡胶制品等。另一方面，大气中颗粒物增多，严重影响精密仪器及设备的生产、安装调试及使用。大气污染对工业的危害是城市地区经济损失的重要原因之一。
对全球气候的影响
大气污染还对全球气候的变化产生作用。大量污染物排放在大气中，其辐射效应将对人类赖以生存的太阳与地球之间的热平衡造成干扰，引起大气异常升温或降温。
气溶胶等污染物排放到大气中，作为凝结核参与云、雾、雨滴、冰晶的形成及变化过程，影响降雨天气和全球水循环。大气污染通过影响热平衡、降雨过程等方面引起全球气候变化，对人类社会造成重要影响。