Por su origen, los contaminantes pueden clasificarse como primarios o secundarios. Los contaminantes primarios son aquellos que se emiten directamente a la atmósfera (óxidos de nitrógeno, óxidos de azufre, hidrocarburos, monóxido de carbono, entre otros). Los contaminantes secundarios se forman en la atmósfera por reacciones fotoquímicas, por hidrólisis o por oxidación (ozono, nitrato de peroxiacetilo, etc).

Por el estado de la materia en el que se encuentran se clasifican como partículas o como gases. Las partículas son sólidos y líquidos finamente divididos que pueden sedimentar, incluyen polvo, humo y cenizas. Los gases que incluyen también a los vapores, muchas veces son invisibles y a veces no se detectan con el sentido del olfato. Algunos de los contaminantes gaseosos más comunes son el monóxido de carbono, el bióxido de carbono, los óxidos de nitrógeno y los óxidos de azufre.

A diferencia de las partículas, los gases no sedimentan sino que tienden a permanecer en la atmósfera, a transformarse en compuestos más simples o más complejos o a formar parte de los ciclos biogeoquímicos.

Se define como monitoreo atmosférico a todas las metodologías diseñadas para el muestreo, análisis y procesamiento de la información en forma continua acerca de las concentraciones de sustancias o contaminantes presentes en el aire en un lugar establecido y durante un tiempo determinado. Su importancia radica en: