這是長期影響的結果，是由于污染物長時間作用于肌體，損害體內遺傳物質，引起突變，如果生殖細胞發生突變，使后代機體出現各種異常，稱致畸作用；如果引起生物體細胞遺傳物質和遺傳信息發生突然改變作用，又稱致突變作用；如果誘發成腫瘤的作用稱致癌作用。這里所指的“癌”包括良性腫瘤和惡性腫瘤。環境中致癌物可分為化學性致癌物，物理性致癌物，生物性致癌物等。致癌作用過程相當復雜，一般有引發階段，促長階段。能誘發腫瘤的因素，統稱致癌因素。由于長期接觸環境中致癌因素而引起的腫瘤，稱環境瘤。 大氣污染會導致人的壽命下降。

大氣污染物主要分為有害氣體（二氧化碳、氮氧化物、碳氫化物、光化學煙霧和鹵族元素等）及顆粒物（粉塵和酸霧、氣溶膠等）。它們的主要來源是工廠排放，汽車尾氣，農墾燒荒，森林失火，炊煙（包括路邊燒烤），塵土（包括建筑工地）等。