В воздушном бассейне находится много неорганических и органических соединений природного и антропогенного происхождения в газообразном и парообразном состоянии в виде жидких и твёрдых аэрозолей. По сравнению с содержанием в природных водах концентрации химических соединений, что загрязняют воздух, значительно меньше и составляют, за исключением основных компонентов – О2, N2, Ar, CO2 и паров воды – величины на уровне мг/м3 и мкг/м3. Поэтому определение микропримесей токсических веществ в воздухе требует, как правило, их предварительного концентрирования, которое, в основном, проводят в процессе отбора проб для анализа. Определение основных компонентов атмосферного воздуха, как правило, не проводится, потому что их концентрация над поверхностью Земли является практически постоянной и только при значительном удалении от земной поверхности заметно снижается. Однако в случаях замкнутого пространства, например, в помещениях подводных лодок в задраенном состоянии или в атмосфере производственных цехов возникает потребность определения кислорода, СО2 и паров воды.
Определить все вещества – загрязнители в атмосферном воздухе или в воздухе производственных помещений практически невозможно. В связи с этим в каждом отдельном случае необходимо выявить главные загрязнители, исходя из характера и количества промышленных и других выбросов в атмосферу и степени их токсичности. Следует иметь в виду, что много химических веществ в воздухе взаимодействуют между собой с образованием новых соединений, которые непосредственно в атмосферу не попадали. Например, SO2, который является постоянным компонентом выбросов тепловых электростанций, при взаимодействии с О2 воздуха и парами воды образует аэрозоль серной кислоты. Диоксид азота при контакте с парами воды образует азотную и азотистую кислоту. Твёрдый аэрозоль хлорида аммония образуется при взаимодействии газообразного аммиака с хлорводородом и т.д. Образование новых соединений вследствие химических, а также фотохимических процессов может мешать концентрированию и определению отдельных инградиентов в воздухе, что следует учитывать при отборе пробы воздуха и её подготовке для анализа.