Do một số chất ô nhiễm không khí tồn tại trong khí quyển và bị gió cuốn đi, nó vượt ra khỏi ranh giới địa phương, khu vực và lục địa, ảnh hưởng đến khí hậu và thời tiết toàn cầu. Ví dụ, mưa axit đã được toàn thế giới chú ý kể từ những năm 1970, trở thành vấn đề của khu vực và cả lục địa. Mưa axit xảy ra khi sulphur dioxide và oxit nitơ từ việc đốt các nhiên liệu hóa thạch kết hợp với hơi nước trong khí quyển, tạo thành axit sulfuric và axit nitric sương. Lượng mưa axit này có hại cho tài nguyên nước, rừng và đất. Mưa axit cũng có thể ăn mòn vật liệu xây dựng và nguy hại cho sức khỏe con người. Khí thải từ việc đốt nhiên liệu hóa thạch ở các vùng giữa của Hoa Kỳ và Canada được kết tủa thành mưa axit ở các vùng phía đông của các quốc gia đó và mưa axit ở Na Uy phần lớn đến từ các khu vực công nghiệp ở Anh và lục địa Châu Âu. Phạm vi quốc tế của vấn đề đã dẫn đến việc ký kết các hiệp định quốc tế về hạn chế phát thải lưu huỳnh và nitơ oxit.
Một vấn đề toàn cầu khác do ô nhiễm không khí gây ra là sự suy giảm ozone ở tầng bình lưu . Tại tầng trệt (ví dụ, trong tầng đối lưu ), ozone là một chất gây ô nhiễm, nhưng ở độ cao trên 12 km nó đóng một vai trò quan trọng trong việc hấp thụ và do đó ngăn chặn tia cực tím (UV) từ mặt trời trước khi nó đạt đến mặt đất. Tiếp xúc với bức xạ UV có liên quan đến ung thư da và các vấn đề sức khỏe khác. Vào năm 1985, người ta đã phát hiện ra một “lỗ thủng ozone” lớn, một khu vực bị suy giảm tầng ozone, xuất hiện hàng năm trong khoảng thời gian từ tháng 8 đến tháng 11 trên lục địa Nam Cực . Kích thước của lỗ này tăng lên do sự hiện của chlorofluorocarbons (CFCs) trong bầu khí quyển. Những chất này phát ra từ bình xịt aerosol, tủ lạnh, dung môi công nghiệp, và các nguồn khác. CFC là mối đe dọa cho toàn cầu, việc sử dụng các chất CFC là chất đẩy trong bình phun lon bị cấm tại Hoa Kỳ. Việc sử dụng chúng sau đó đã bị hạn chế ở một số quốc gia khác. Năm 1987, đại diện của hơn 45 quốc gia đã ký Nghị định thư Montreal , đồng ý đưa ra những hạn chế nghiêm trọng đối với việc sản xuất CFC.
Một trong những tác động đáng kể nhất của ô nhiễm không khí là đối với biến đổi khí hậu , đặc biệt là sự nóng lên toàn cầu . Do việc tiêu thụ nhiên liệu hóa thạch ngày càng tăng trên toàn thế giới , mức độ carbon dioxide trong khí quyển đã tăng đều đặn kể từ năm 1900 và tốc độ gia tăng đang ngày càng lớn. Các nhà khoa học ước tính rằng nếu lượng carbon dioxide không giảm, nhiệt độ không khí trung bình toàn cầu có thể tăng thêm 4°C (7,2°F) vào cuối thế kỷ 21. Xu hướng ấm lên như vậy có thể khiến các chỏm băng ở hai cực tan chảy, mực nước biển dâng cao, và xảy ra lũ lụt các khu vực ven biển trên thế giới. Những thay đổi về lượng mưa do hiện tượng nóng lên toàn cầu có thể có những tác động tiêu cực đến nông nghiệp và hệ sinh thái rừng, nhiệt độ và độ ẩm cao hơn có thể làm tăng tỷ lệ mắc bệnh ở người và động vật ở một số nơi trên thế giới. Việc thực hiện các thỏa thuận quốc tế về giảm thiểu khí nhà kính là cần thiết để bảo vệ chất lượng không khí toàn cầu và giảm thiểu tác động của hiện tượng nóng lên toàn cầu.
Ô nhiễm không khí trong nhà
Những rủi ro về sức khỏe liên quan đến ô nhiễm không khí trong nhà đã trở thành một vấn đề đáng quan tâm vì mọi người thường dành phần lớn thời gian ở trong nhà và tại nơi làm việc. Các chất gây ô nhiễm không khí trong nhà bao gồm các sản phẩm đốt khác nhau từ bếp, lò sưởi cũng như các hợp chất hữu cơ dễ bay hơi (VOC) từ các sản phẩm gia dụng (ví dụ: sơn, chất tẩy rửa và thuốc trừ sâu). Khí fomandehyde từ các sản phẩm xây dựng và từ hàng dệt đã giặt khô. Vi khuẩn, virus, nấm mốc, lông động vậ , mạt bụi và phấn hoa là những chất gây ô nhiễm sinh học có thể gây bệnh và các vấn đề sức khỏe khác, đặc biệt nếu chúng tích tụ và lây lan qua hệ thống sưởi ấm hoặc làm mát trung tâm. Khói thuốc lá – khói thuốc thụ động, là một chất gây ô nhiễm không khí trong nhà ở nhiều gia đình, mặc dù đã có nhiều kiến thức về tác hại của việc hút thuốc nhưng những giải pháp khử mùi khói thuốc lá và giảm thiểu các chỉ số ô nhiễm vẫn chưa được nhiều người bận tâm. Khói thuốc chứa nhiều hợp chất gây ung thư cũng như chất kích thích mạnh.
Việc tiếp xúc với tất cả các chất ô nhiễm không khí trong nhà có thể được giảm thiểu bằng các phương pháp xây dựng và bảo trì tòa nhà thích hợp, hạn chế các nguồn gây ô nhiễm thông qua các thiết bị khử mùi và thanh lọc không khí có chứa công nghệ xử lý tân tiến tích hợp các màng lọc xử lý bụi mịn đồng thời cung cấp hệ thống thông gió đầy đủ.