A atmosfera da Terra consiste em cinco camadas. A troposfera é a camada mais baixa. Seus limites começam no solo e se estendem a uma altura de cerca de 7.000 a 20.000 metros acima do nível do mar. Poluentes presos na troposfera causam danos ambientais e levam a sérias condições de saúde.
Ozônio, um gás oxigênio, ocorre naturalmente em toda a atmosfera. Na estratosfera, a camada de ozônio reduz a quantidade de radiação ultravioleta que atinge a superfície do planeta; no entanto, torna-se um poluente na troposfera. O ozônio na troposfera resulta da interação da luz ultravioleta com óxidos nítricos e hidrocarbonetos emitidos por processos industriais e automóveis. Segundo a Corporação Universitária para Pesquisa Atmosférica, este poluente causa problemas respiratórios em pessoas, danifica culturas e florestas e destrói materiais, como borracha e nylon.
Gases de efeito estufa são compostos químicos que absorvem a luz solar conforme ela reflete na superfície da Terra e retêm calor na troposfera. Estes gases incluem dióxido de carbono, óxidos nítricos, metano e gases usados em aerossóis. A Administração de Informação de Energia dos EUA estima que as emissões de dióxido de carbono da queima de combustíveis fósseis representam cerca de 82% das emissões totais de gases de efeito estufa do país. Aterros sanitários, fertilizantes, minas de carvão e processos industriais liberam óxidos nítricos e metano na atmosfera. O acúmulo de gases de efeito estufa na troposfera resulta em aumento das temperaturas na superfície, o que causa mudanças nos níveis do mar e nos padrões climáticos.
Monóxido de carbono é um gás incolor e inodoro formado pela queima incompleta de carbono no combustível. A Agência de Proteção Ambiental dos EUA (EPA) estima que a exaustão de veículos automotores produz aproximadamente 56% de todas as emissões de monóxido de carbono nos EUA. Incêndios florestais, queima de madeira residencial e processos industriais, como fabricação de produtos químicos, emitem monóxido de carbono na troposfera. O monóxido de carbono leva a sérias condições de saúde, segundo a EPA. Afeta o sistema nervoso central e o sistema cardiovascular. Este poluente também contribui para a formação de smog.
A quebra do gás nitrogênio na troposfera produz óxidos de nitrogênio, como dióxido de nitrogênio e monóxido de nitrogênio. Estes poluentes resultam de raios, exaustão de veículos e queima de biomassa. Conversores catalíticos instalados em automóveis ajudam a diminuir emissões de óxidos de nitrogênio. Estes compostos reagem com vapor de água para formar ácido nítrico, um componente da chuva ácida e contribuinte para a formação do buraco na camada de ozônio na estratosfera.
Óxidos de enxofre são compostos tóxicos contendo enxofre. Eles levam a problemas respiratórios em pessoas, segundo o Windows to the Universe, um site educacional da Associação Nacional de Professores de Ciências da Terra (NESTA). Vulcões e combustão de petróleo e carvão produzem óxidos de enxofre. Estes poluentes se combinam com vapor de água para criar ácido sulfúrico, um componente da chuva ácida.
Compostos orgânicos voláteis, ou COVs, são compostos orgânicos que existem em forma gasosa na atmosfera inferior, mas são sólidos ou líquidos em temperaturas e pressões normais. Eles resultam de atividades humanas, como agricultura, processos industriais, exaustão de automóveis, refino de petróleo e uso de solventes. Processos naturais, incluindo emissões de incêndios florestais, árvores, plantas e animais selvagens, também liberam COVs na troposfera. COVs contribuem para a depleção do ozônio estratosférico, formação de smog e efeito estufa.