Tous les polluants "primaires" émis sont dilués, transportés et transformés, selon les conditions météorologiques : la pluie "lessive" l'atmosphère, le vent "balaie" les polluants. A l'inverse, la stabilité atmosphérique, l'absence de précipitation et de vent sont des conditions météorologiques défavorables empêchant la dispersion des polluants "primaires" et pouvant conduire à des épisodes de pollution intense souvent résumés sous l'expression "pics de pollution".

En été, l’ensoleillement (certains rayons ultra-violets (UV)) et la chaleur favorisent l’apparition de polluants secondaires dits "photochimiques", dont les principaux indicateurs sont l’ozone (O3) et le dioxyde d'azote (NO2). Le NO2 est formé principalement dans l'air à partir du NO émis par les échappements, c’est un indicateur essentiel de la pollution automobile urbaine. L’ozone se forme à partir du NOx et des COV.

En résumé, un beau temps calme, chaud et ensoleillé, est néfaste à la qualité de l’air alors qu’un temps frais, pluvieux et venteux lui est favorable !

Le climat de l’année 2003 (canicule) a généré une forte augmentation de la pollution estivale. Or les météorologues prévoient de plus en plus de chaleurs estivales à cause du réchauffement climatique, ce qui risque d’aggraver ce type de pollution.