Die chemische Zusammensetzung der Luft verändert sich ständig. Beispielsweise wird sie durch eine Vielzahl von natürlichen und künstlichen Quellen (u.a. Wälder, Landwirtschaft, Industrie und Gewerbe, Haushalt, Verkehr) mit Schadstoffen belastet.

Als „Luftverunreinigungen“ werden alle Veränderungen der natürlichen Zusammensetzung der Luft, insbesondere durch Partikel (z.B. Staub, Ruß), Gase (z.B. Kohlenmonoxid, Stickstoffoxide, Schwefeldioxid) oder Gerüche bezeichnet. Luftschadstoffe können zu akuten Beeinträchtigungen oder chronischen Schädigungen der menschlichen Gesundheit führen. Hierfür können kurzfristige Belastungsspitzen, z.B. bei ungünstigen Inversionswetterlagen, oder auch kleine Belastungen, die über eine lange Zeit einwirken, von Bedeutung sein.

Die Luftqualität wird durch Messungen (Emissionsmessungen, Immissionsmessungen, Depositionsmessungen) ermittelt und auf der Grundlage von Luftqualitätsstandards bewertet, die von nationalen oder internationalen politischen und wissenschaftlichen Institutionen mit dem Ziel abgeleitet wurden, Menschen, Tiere, Pflanzen, die Umweltmedien Wasser, Boden und Luft sowie Sachgüter vor schädlichen Einwirkungen zu schützen. Immissionsprognosen und Ausbreitungsrechnungen unterstützen die Entscheidungsträger im Rahmen von immissionsschutzrechtlichen Genehmigungsverfahren.