Les polluants primaires libérés dans l'atmosphère peuvent subir une série de transformations chimiques conduisant à la formation de polluants secondaires.

Ainsi, sous l’action de l’humidité, de l’acide sulfurique (H2SO4) et de l’acide nitrique (HNO3) se forment respectivement à partir de dioxyde de soufre (SO2) et d’oxydes d’azote (NOx). H2SO4 et HNO3 sont des polluants secondaires, SO2 et NOx des polluants primaires.

Sous l’action du rayonnement solaire, l’ozone et de nombreux dérivés oxygénés se forment à partir de précurseurs naturels ou anthropiques tels que les composés organiques volatils, les oxydes d’azote et le monoxyde de carbone.
Cette pollution photochimique se forme au printemps et en été lors de forts ensoleillements.