颗粒物的化学特性与颗粒物的组成有关，所以不同组成的颗粒物有不同的化学特性。

无机性非金属颗粒

大气中的无机性非金属颗粒主要有矿物（包括砂土）的碎屑、煤粉、炭黑和光化学烟雾。光化学烟雾的组成很复杂。已查明，其中的有害物质并非直接由污染物源排放的一次污染物，而是由一次污染物之间发生光化学反应所生成的二次污染物，如臭氧、醛类、二氧化氮和过氧化乙酰基硝酸酯等，总称光化学氧化剂。与形成光化学烟雾有关的各类基本化学反应有以下几种。

（一）NO、NO2和O3的光化学循环

在太阳光的照射下，含有NO2和NO的空气中发生着三个最重要的反应：

式中0(3P)是基态氧原子，也称三重态氧原子，它的第一激发态是0(1D),称单重态氧原子；M是任何第三种分子，是吸收能量分子，一般是O2或N2。

上述三个反应是含有NO和NO2的空气在阳光照射下的基本光化学链反应。其中第一个反应是大气光化学反应的诱发者，是形成光化学烟雾的起始反应。但仅仅有这三种反应尚不致产生光化学烟雾，因为此时只有NO2和O3的不断更替。如果此时空气中同时存在碳氢化合物，在上述反应中生成的0、O3、NO2均可与碳氢化合物反应，从而生成一系列中间和最终产物，导致光化学烟雾的生成。特别值得指出的是，在中间产物中有各种自由基生成。这些自由基对有机物的进一步氧化有十分重要的意义，可促使NO向NO2的转化，以促使作为烟雾主要成分的醛类和过氧化乙酰基硝酸酯等的生成。

（二）烯烃的氧化

一般认为，烯烃和少数芳烃是形成光化学烟雾的主要因素。因此，目前对碳氢化合物光氧化作用的研究，多侧重于烯烃方面。

以丙烯为例。丙烯可以被氧原子氧化，也可以被臭氧氧化，也可与HO·基作用发生氧化。通过链反应，丙烯转化为乙醛和甲醛。在反应过程中，一个HO·自由基促使二个NO分子转化为NO2,同时又重新生成一个HO·基。此HO·基还能与其他碳氢化合物作用，以促进更多的NO向NO2转化。如此周而复始，直至NO全部转化为NO2为止。其他自由基，如HO2·基、RO2·基等，也可发生类似的作用。

（三）醛的光解

大气中的醛有一小部分是一次污染物，它们占汽车尾气中碳氢化合物的1.5%。大气中醛的最重要来源是碳氢化合物的氧化和自由基的作用。

环境总醛中40%~60%是甲醛。醛在波长大于300nm的阳光下光解。甲醛吸收＜370nm的光发生光解。生成的H原子通过与O2再化合生成HO2·自由基。HCO·基也将与大气中的氧发生反应生成HO2·基。可以认为，甲醛在空气中光解的主要化学结果是生成HO2·基。乙醛的光解导致生成HO2·基，同时产生部分甲醛。

（四）醛的氧化和过氧化乙酰基硝酸酯（PAN)的生成

醛可以与大气中的氧化剂如HO2·基、0、HO·基等反应，而加速醛的去除。以甲醛为例，HO·基、0、HO2·基从甲醛摘取一个氢原子，相应地生成甲醛基和H2O、HO·基和H2O2.甲醛基经反应生成HO2·基。
乙醛则被HO·基、0、HO2·基氧化，除生成HO2·基外，还导致生成光化学烟雾中重要的二次产物PAN。

（五）自由基与大气中O2、NO、NO2的反应和相互反应

这类反应对生成光化学烟雾也有很重要的作用。例如，RO·基和O2反应生成醛类；过氧烷基和过氧酰基与NO反应，可使NO转化为NO2；过氧酰基和NO2反应生成稳定的过氧酰基硝酸酯。
总之，光化学烟雾是由链反应组成的。以NO2光解生成氧原子的反应为引发。氧原子的生成导致臭氧的生成。由于碳氢化合物的存在，造成NO向NO2的迅速转化。在此转化中，自由基尤其是HO·基起了主要的作用，以致不需要消耗臭氧而能使大气中的NO转化为NO2。NO2又继续光解生成臭氧。同时，自由基又继续和烃类反应生成更多的自由基。如此不断循环往复地进行链反应，直到一次污染物NO和碳氢化合物消失为止。

金属颗粒

大气中的金属微粒成分和工业发展有很大关系，这些年工业发达国家的大气中发现的金属特别是重金属（铅、镉、铍、锰、铁等）的含量高，使用特种燃料的城市，还发现了钒或砷；在铁锰工厂附近的大气中，铁和锰的浓度很高；汽车废气中和铅熔炼厂、铅蓄电池厂都排出铅和锌；冶炼厂、灯泡厂和核动力厂的大气中有铍。金属微粒具有该金属的一切化学性质，还原性和氧化性。