Атмосферне повітря завдяки нерівномірному нагріву у різних широтах інтенсивно циркулює. Це усереднює склад компонентів повітря та сприяє переміщенню водяної пари з океанів у континентальні райони і забруднень на великі відстані. Під дією йонізуючих випромінювань в атмосфері з забрудненнями відбуваються різноманітні фотохімічні реакції з утворенням інших хімічних речовин. При цьому можливе перетворення оксиду нітрогену (ІІ) в оксид нітрогену (ІV). При взаємодії вуглеводнів з озоном або атомарним киснем утворюються вільні перокисні високоактивні речовини, здатні утворювати складні комплексні сполуки – оксиданти. Атомарний оксиген і озон можуть взаємодіяти з органічними сполуками з утворенням вільних радикалів.
Наявність вільних радикалів в атмосферному повітрі призводить до утворення смогу. Основними продуктами фотохімічних реакцій є альдегіди, кетони, органічні нітрати та оксиданти.