光化学烟雾主要是由于汽车尾气和工业废气排放造成的，汽车尾气中的烯烃类碳氢化合物和二氧化氮（NO2）被排放到大气中后，在强烈的阳光紫外线照射下，会吸收太阳光所具有的能量。这些物质的分子在吸收了太阳光的能量后，会变得不稳定起来，原有的化学链遭到破坏，形成新的物质。这种化学反应被称为光化学反应，其产物就是含剧毒的光化学烟雾。
1943年，美国洛杉矶市发生了世界上最早的光化学烟雾事件。此后，对洛杉矶烟雾经过反复的调查研究，直到1958年才发现是由于洛杉矶市拥有250万辆汽车排放的尾气污染而造成。这些汽车每天消耗约1600吨汽油，向大气排放1000多吨碳氢化合物(HC)、400多吨氮氧化物(NOx)。这些气体受阳光作用，酿成了危害人类健康的光化学烟雾事件。1970年美国加利福尼亚洲发生大规模的光化学烟雾事件，农作物的损失达到2500多万美元。
1971年，日本东京发生较严重的光化学烟雾事件，使一些学生中毒昏迷。与此同时，日本的其它城市也发生了类似的事件。此后，日本的一些大城市连续不断出现光化学烟雾事件。日本环保部门对东京几个主要污染排放的主要污染物进行调查发现，汽车排放的CO、NOx、HC这三种污染物占总排放量的80%，使人们进一步认识到，汽车排放的尾气是产生光化学烟雾的罪魁祸首。
1997年夏季，拥有80万辆汽车的智利首都圣地亚哥也发生光化学烟雾事件。由于光化学烟雾的作用，迫使政府对该市实行紧急状态：学校停课、工厂停工、影院歇业，孩子、孕妇和老人被劝告不要外出，使智利首都圣地亚哥处于“半瘫痪状态”。在北美、英国、澳大利亚和欧洲地区也先后出现这种烟雾。由此可见，光化学烟雾已经对人类生存和城市环境构成了严重威胁。
光化学烟雾会加速橡胶制品的老化和龟裂，腐蚀建筑物和衣物，缩短其使用寿命。光化学烟雾还会促成酸雨形成，并使染料、绘画褪色，橡胶制品老化，建筑物和机器受腐蚀等。
光化学污染光化学烟雾的重要特征之一是使大气的能见度降低，视程缩短。这主要是由于污染物质在大气中形成的光化学烟雾气溶胶所引起的。这种气溶胶颗粒大小一般多在0.3～1.0μm范围内。由于这样大小的颗粒实际上不易因重力作用而沉降，能较长时间悬浮于空气中，长距离迁移；它们与人视觉能力的光波波长相一致，且能散射太阳光，从而明显地降低了大气的能见度。因而妨害了汽车与飞机等交通工具的安全运行，导致交通事故增多。
环境污染植物受害是判断光化学烟雾污染程度的最敏感的指标之一。植物受到臭氧的损害，开始时表皮褪色，呈蜡质状，经过一段时间后色素发生变化，叶片上出现红褐色斑点。PAN使叶子背面呈银灰色或古铜色，影响植物的生长，降低植物对病虫害的抵抗力。植物受害现象是人体健康受到影响的先兆。光化学烟雾对植物的损害是十分严重的。在美国，光化学烟雾影响农作物减产已遍及27个州。据有关当局统计，仅加利福尼亚州1959年由光化学烟雾引起的农作物减产损失达800万美元。据洛杉矶市调查，由于光化学烟雾的毒害作用，使大片树林枯死，葡萄减产60％以上，柑桔也严重减产。 对光化学烟雾敏感的植物包括许多农作物（棉花、烟草、甜菜、莴苣、番茄和菠菜等），以及某些饲料作物，观赏植物（如菊花、蔷薇、兰花和牵牛花等）和多种树木。
空气污染光化学烟雾的特征是烟雾呈蓝色，具有强氧化性，其高峰出现在有强阳光照射的中午或稍后，傍晚消失，污染区域往往在污染源的下风向几十到几百公里处。其主要成分：O3，PAN，醛类对动植物和建筑物伤害更是大，人和动物受到光化学烟雾主要伤害是眼睛和粘膜受刺激、头痛、呼吸障碍、慢性呼吸道疾病恶化、儿童肺功能异常、胸疼、恶心、疲乏、气喘咳嗽等症状，严重者也有死亡的危险。O3，PAN等还能造成橡胶制品老化、脆裂，使染料褪色并损坏油漆涂料，纺织纤维和塑料制品等等。 经过研究表明，在北纬60度～南纬60度之间的一些大城市，都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行，反应生成物不断蓄积，光化学烟雾的浓度不断升高，约3～4h后达到最大值。这种光化学烟雾可随气流飘移数百公里，使远离城市的农村庄稼也受到损害。
光化学烟雾是一个链反应,链引发反应主要是NO2的光解。光化学烟雾形成的反应机制可概括为如下12个反应来描述：
光化学烟雾对植物叶片的危害1、链引发反应
NO2+hν→NO+OO+O2+M→O3+MNO+O3→NO2+O2
2、链传递自由基传递反应
O2RH+HO→RO2+H2OO2RCHO+HO→RC(O)O2+H2O2O2RCHO+hν→RO2+HO2+COHO2+NO→NO2+HOO2RO2+NO→NO2+R,CHO+HO2RC(O)O2+NO→NO2+RO2+CO2
3、链终止。终止反应
HO+NO2→HNO3RC(O)O2+NO2→RC(O)O2NO2RC(O)O2NO2→RC(O)O2+NO2
NO2光分解成NO和氧原子时，光化学烟雾的循环就开始了。原子氧会和氧分子反应生成臭氧(O3)，O3是一种强氧化剂，O3与烃类发生一系列复杂的化学反应，产生了烟雾和刺激眼睛的物质，如醛类、酮类等物质。在此过程中，NO2还会形成另一类刺激性强烈的物质如PAN（硝酸过氧化乙酰）。这种一次污染无与二次污染无的混和烟雾就形成了光化学烟雾。
光化学烟雾: 由碳氢化合1、污染源条件物质要素：氮氧化物（NOx）和碳氢化合物（CxHy）等。
2、气象条件
①强烈光照（NO2的光解需290-420nm的光，因此，夏季比冬季可能性大，一天中中午前后光线最强时出现“烟雾”的可能性大。）②低风速、低湿度、逆温天气。洛杉矶是每年5月～10月（1943年）。总之，天气晴朗、高温、低湿和有逆温风力不大时。
3、地理条件
太阳辐射强度是一个主要条件，太阳辐射的强弱，主要取决于太阳的高度，即太阳辐射线与地面所成的投射角以及大气透明度等。因此，光化学烟雾的浓度，除受太阳辐射强度的日变化影响外，还受该地的纬度、海拔高度、季节、天气等条件的影响。经过研究表明,在北纬60度～南纬60度之间的一些大城市，都可能发生光化学烟雾。光化学烟雾主要发生在阳光强烈的夏、秋季节。随着光化学反应的不断进行，反应生成物不断蓄积，光化学烟雾的浓度不断升高，约3~4h后达到最大值。
那为什么会产生光化学烟雾呢？原来光化学烟雾的产生与汽车尾气排放有着直接关系，一般发生在湿度低、气温在24－32℃度的夏季晴天的中午或午后。汽车尾气产生的主要污染物一氧化碳、碳氢化合物（用HC表示）、氮氧化物（用NOx表示）和铅化合物。如遇到在强日照和低温度逆温气象条件，排放到大气中的碳氢化合物和氮氧化物（称它们为一次污染物）在阳光辐射下发生光化学反应产生臭氧、醛类、过氧乙酸硝酸酯等二次污染物，它们与一次污染物混合，即形成光化学烟雾。
光化学污染指光化学烟雾造成的污染。流动源和固定源排入大气的氮氢化物和碳氢化合物等一次污染物，经过太阳照射，各种污染物之间发生相互反应，生成臭氧、醛类等二次污染物，它们在大气中是一种有刺激性的、浅蓝色混合型烟雾。光化学烟雾不仅影响人体健康，而且对植物也有一定的损害，同时还降低大气的能见度。 光化学污染是出现在以汽油作动力燃料之后的一种新型污染物，约1944年左右出现在美国第三大城市洛杉矶。自20世纪50年代以来，光化学污染在世界各地不断出现，已成为一个世界性的问题，引起了人们的关注。在交通车辆高度发展的地区，在排放氮氢化物和碳氢化合物的工厂比较集中的工业区，都有必要警戒光化学污染问题。
