空气污染影响气候变化。空气中的颗粒物和气体会吸收和散射太阳辐射，形成天空的混浊，导致日照减少，进而降低地表温度。另一方面，大气中的温室气体如二氧化碳、甲烷和氧化亚氮等会增强温室效应，使得地球的整体温度升高。这种温室效应与空气污染有关，因为污染物的排放会增加温室气体的浓度，从而加剧温室效应。
气候变化也会影响空气污染。气候变暖会导致大气层稳定性降低，使得污染物在大气中的停留时间增加，进而加剧空气污染程度。气候变化还会影响气象条件和风向，进而改变空气污染的分布。例如，极端天气事件如干旱和暴雨会导致土壤湿度的变化，进而影响颗粒物的悬浮情况。气候变化还可能引发森林火灾，释放大量有害物质进入大气。