Bolo zistené, že NO2 znižuje obranné schopnosti ľudského organizmu pri rôznych infekciách, najmä dýchacích ciest. Okrem toho NO2 vytvára veľmi pevné adičné zlúčeniny s hemoglobínom, ktorý má k NO2 podstatne väčšiu afinitu než ku kyslíku. Z týchto dôvodov boli výrazne znížené najvyššie prípustné koncentrácie NPK v mnohých krajinách.
Vo vyspelých priemyselných štátoch sa oxidy dusíka stávajú druhou najnebezpečnejšou emisiou hneď po SO2 a v niektorých oblastiach dokonca stoja na prvom mieste. Ostatné oxidy dusíka sú prítomné v atmosfére v tak nízkych koncentráciách, že ich vplyv na biosféru sa prakticky neprejavuje.
NO2 pôsobí škodlivo aj v súčinnosti s inými chemickými látkami. NO2 sa vplyvom slnečnej energie štiepi na NO a vysoko aktívny atómový kyslík, ktorý sa okamžite zlučuje so vzdušným kyslíkom O2 a vytvára ozón: NO2 + slneč. energ. = NO + O, O + O2 = O3. Ozón prudko reaguje s nenasýtenými uhľovodíkmi, s ktorými vytvára chemicky vysoko aktívne voľné radikáli. Ich účinkom sa ďalšie uhľovodíky menia na dráždivé organické látky, z nich najznámejšou je peroxiacetylnitrát (PAN).
V niektorých oblastiach veľmi nepriaznivo pôsobí narastajúca koncentrácia fluoridov a kyseliny fluorovodíkovej. Fluorovodík je voči živým organizmom podstatne toxickejší než SO2. Ďalšie veľké nebezpečenstvo pre ľudský organizmus predstavujú ťažké kovy ako súčasť imisií (Cd, Hg, Cr, Pb, Ni, As a iné).
Škodlivé účinky olova sa prejavujú v poškodzovaní krvného farbiva a nepriaznivým vplyvom na centrálnu nervovú sústavu. Z aerosólov olova sa môže až 50 % resorbovať sliznicami, preto obyvatelia v blízkosti frekventovaných komunikácií môžu trpieť chronickou otravou olovom. Ešte toxickejšie sú zlúčeniny tetraetylolova, ktoré sa používalo od roku 1924 ako antidetonačná prísada do benzínu.
Človek svojou biologickou podstatou počas historického vývoja sa adaptoval na prirodzené obsahy organických a anorganických látok. Umom človeka vznikli látky a zlúčeniny, ktoré ho ohrozujú, jedny viac, iné menej. Ovzdušie je len jedným médiom transportu škodlivých látok do ľudského organizmu. Škodlivé látky sa nachádzajú vo všetkých prírodných zdrojoch. Dnes presne nepoznáme množstvo škodlivých látok v ľudskom organizme, a o to menej všetky možné reakcie a ich následky. Odhaduje sa , že v ľudskom organizme za 1 sekundu prebehne približne 15 mld. rôznych chemických reakcií v presne organizovanom poradí. Škodliviny z ovzdušia mnohé reakcie katalyzujú, iné zasa inhibujú, alebo dokonca prerušujú.