Les phénomènes relatifs à la pollution atmosphérique se déclinent selon trois échelles d'espace.
La pollution de proximité concerne les zones soumises à des phénomènes souvent perceptibles par la vue ou l'odorat (panaches industriels, résidentiels ou échappements automobiles). La généralisation de l'usage de l'automobile et la densification des installations de chauffage a élargi les zones soumises à des niveaux de pollution élevés jusqu'à couvrir les agglomérations entières.
Ces pollutions urbaines et industrielles affectent les zones rurales attenantes et peuvent parcourir des distances importantes, entraînant des phénomènes de pollution photochimique par l'ozone (en banlieue des agglomérations et en milieu rural) et de pluies acides (retombées à plusieurs dizaines voire centaines de kilomètres de leur lieu d'émission). On parle alors de pollution régionale.
A l’échelle planétaire, deux autres phénomènes de pollution ont été mis en évidence dans les années 70-80 : la destruction de l’ozone stratosphérique et le réchauffement climatique. Ils présentent des enjeux sanitaires et environnementaux considérables pour l'Homme et les écosystèmes.