組成成分
顆粒物成分：大氣灰霾存在大量含氮有機顆粒物。經過源解析技術，這些包括含氮有機顆粒物在内的有機物被識别出了4類有機組分：氧化型有機顆粒物、油煙型有機物、氮富集有機物、烴類有機顆粒物。
顆粒物裡面的有機物種類有多種，包括含氮的有機物。有機物占PM2.5質量濃度的20%—60%，能識别出大約200多種有機化合物，主要物種有脫氧單糖苷、正構烷烴、正構烷酸、多環芳烴以及其它多種源的示蹤物。大氣顆粒物中有機物通常分為烷烴、烯烴、炔烴、芳香烴、鹵代烴、醇、酚、醚、醛、酮、羧酸、酯等。
過氧乙酰硝酸酯又稱過氧乙酰硝酸鹽，是光化學煙霧的主要組分，為強氧化劑，常溫下為氣體，易分解生成硝酸甲酯（CH3ONO2）、二氧化氮（NO2）、硝酸（HNO3）等。
大氣中PAN濃度的水平是衡量光化學煙霧污染程度的重要指标之一。在對流層裡存在的臭氧屬于一種對生物有害的污染物，是光化學煙霧的組成部分之一（而平流層（臭氧層）中的臭氧則是對生物至關重要的紫外線吸收劑）。
形成過程
光化學煙霧形成過程如下：清晨大量的碳氫化合物和NO由汽車尾氣及其他源排入大氣。由于晚間NO氧化的結果，已有少量NO2存在。
當日出時，NO2光解離提供原子氧，然後NO2光解反應及一系列次級反應發生，OH開始氧化碳氫化合物，并生成一批自由基，它們有效地将NO轉化為NO2，使NO2濃度上升，碳氫化合物及NO濃度下降。
當NO2達到一定值時，O3開始積累，而自由基與NO2的反應又使NO2的增長受到限制；當NO向NO2轉化速率等于自由基與NO2的反應速率時，NO2濃度達到極大，此時O3仍在積累之中；當NO2下降到一定程度時，就影響O3的生成量；當O3的積累與消耗達成平衡時，O3達到極大。
形成因素
光化學煙霧的形成及其濃度，除汽車排氣中污染物的數量和濃度直接決定以外，還受太陽輻射強度、氣象以及地理等條件的影響。
太陽輻射強度是一個主要條件，太陽輻射的強弱，主要取決于太陽高度，即太陽輻射線與地面所成的投射角以及大氣透明度等。因此，光化學煙霧的濃度，除受太陽輻射強度的日變化影響外，還受該地的緯度、海拔高度、季節、天氣和大氣污染狀況等條件的影響。光化學煙霧是一種循環過程，白天生成，傍晚消失。
污染區大氣的實測表明，一次污染物CH和NO的最大值出現在早晨交通繁忙時刻，随着NO濃度的下降，NO2濃度增大，O3和醛類等二次污染物随着陽光增強和NO2、HC濃度降低而積聚起來。它們的峰值一般要比NO峰值的出現要晚4-5小時。二次污染物PAN濃度随時間的變化與臭氧和醛類相似。
城市和城郊的光化學氧化劑濃度通常高于鄉村，許多鄉村地區光化學氧化劑的濃度增高，有時甚至超過城市。這是因為光化學氧化劑的生成不僅包括光化學氧化過程，而且還包括一次污染物的擴散輸送過程，是兩個過程的結果。因此光化學氧化劑的污染不隻是城市的問題，還是區域性的污染問題。
短距離運輸可造成O3的最大濃度出現在污染源的下風向，中尺度運輸可使臭氧擴散到上百公裡的下風向，如果同大氣高壓系統相結合可傳輸幾百公裡。在北緯60°～南緯60°間的一些大城市，都可能發生光化學煙霧。
主要危害
一、損害健康
人和動物受到的主要傷害是眼睛和粘膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。
光化學煙霧能促使哮喘病患者哮喘發作，能引起慢性呼吸系統疾病惡化、呼吸障礙、損害肺部功能等症狀，長期吸入氧化劑能降低人體細胞的新陳代謝，加速人的衰老。
PAN、甲醛、丙烯醛等産物對人和動物的眼睛、咽喉、鼻子等有刺激作用，其刺激域約為0.1ppm。大氣中臭氧質量濃度為0.1~0.5mg/m3時引起鼻和喉頭粘膜的刺激和對眼睛的刺激。在0.2~0.8mg/m3濃度下接觸兩小時後會出現氣管刺激症狀。在1.0mg/m3以上引起油桶、肺深部氣道變窄，出現肺氣腫，長時間接觸會出現一系列中樞神經損害或引起肺水腫。
二、影響植物生長
植物受到臭氧的損害，開始時表皮褪色，呈蠟質狀，經過一段時間後色素發生變化，葉片上出現紅褐色斑點。PAN使葉子背面呈銀灰色或古銅色，影響植物的生長，降低植物對病蟲害的抵抗力。
三、對建築材料的破壞
因平流層臭氧損耗導緻陽光紫外線輻射的增加會加速建築、噴塗、包裝及電線電纜等所用材料，尤其是聚合物材料的降解和老化變質。特别是在高溫和陽光充足的熱帶地區，這種破壞作用更為嚴重。
無論是人工聚合物，還是天然聚合物以及其它材料都會受到不良影響。當這些材料尤其是塑料用于一些不得不承受日光照射的場所時，隻能靠加入光穩定劑和抗氧劑或進行表面處理以保護其不受日光破壞。陽光中UV-B輻射的增加會加速這些材料的光降解，從而限制了它們的使用壽命。研究結果已證實中波UV-B輻射對材料的變色和機械完整性的損失有直接的影響。
四、降低大氣的能見度
光化學煙霧的重要特征之一是使大氣的能見度降低、視程縮短。這主要是由于污染物質在大氣中形成的光化學煙霧氣溶膠所引起的。
這種氣溶膠顆粒大小一般多在0.3~1.0μm範圍内，由于這樣大小的顆粒實際上不易因重力作用而沉降，能較長時間懸浮于空氣中，長距離遷移。它們與人視覺能力的光波波長相—緻，能散射太陽光，從而明顯地降低了大氣的能見度，因而妨害了汽車與飛機等交通工具的安全運行，導緻交通事故增多。
五、其他危害
光化學煙霧會加速橡膠制品的老化和龜裂，腐蝕建築物和衣物，縮短其使用壽命。
防治措施
一、控制污染源
研究光化學煙霧的最終目的是如何控制NO2及HC的濃度，使O3的濃度符合大氣質量标準的要求。除控制工業污染源外，主要是改善汽車發動機的結構與工作狀态和安裝尾氣催化轉化器，前者可降低燃料消耗、減少有害氣體排放，後者可使尾氣無害化。
碳氫化合物是光化學煙霧形成過程中必不可少的重要組分，因此控制碳氫化合物，尤其是那些反應活性高的有機物（如烯烴、含有側鍊的芳烴）的排放，能有效地控制光化學煙霧的形成和發展。
另外，光化學煙霧形成的光化學反應中，自由基反應占很重要的地位，而自由基的引發反應主要是由NO2光解而引起的，所以控制氮氧化物的排放也十分重要。
一般采用耐高溫多孔陶瓷為載體，上塗微細分散的鉑和钯所組成的催化劑，可以實現高效轉化。這時要求汽車使用無鉛汽油，因為含鉛汽油中随尾氣排出的鉛很易使鉑系催化劑中毒而失效。
另外，若在汽油中加入10%一20%的甲醇，或加入10%一15%的酒精，形成甲醇汽油或酒精汽油，試驗表明不但可以減少有害氣體的排放，同時還能節能和減輕機械磨損，而旦也不必改變汽油機汽缸的結構。
二、采用無污染運輸
如使用氫作為發動機燃料，利用氫氧燃料電池供電來驅動運輸工具（電動車），利用電磁感應的方法推動火車（超導懸浮列車）等。
三、利用化學抑制劑
用化學抑制劑，目的是消除自由基，以抑制鍊式反應的進行，從而控制光化學煙霧的形成。人們發現二乙基羟胺、苯胺、二苯胺等對HO（氫氧自由基）有不同程度的抑制作用，尤其是二乙基羟胺對光化學煙霧有較好的抑制作用。
在使用過程中，要注意抑制劑對人體和動植物的毒害作用，并注意防止抑制劑産生二次污染。
四、植樹造林
實驗證明，樹木在一定濃度範圍内，會吸收各種有毒氣體，使污染的空氣得以淨化。
