สารมลพิษส่วนใหญ่เกิดขึ้นในบรรยากาศชั้นล่างคือ ชั้นโทรโพสเฟียร์ เช่น มีเทน (CH4) ไนโตรเจนออกไซด์ (NOx) คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) คาร์บอนมอนอกไซด์ (CO) คลอโรฟลูออโรคาร์บอน (chlorofluorocarbons) และโอโซนเป็นต้น เป็นที่น่าสังเกตว่าก๊าซโอโซนในบรรยากาศชั้นโทรโพสเฟียร์นี้ ไม่ได้เกิดขึ้นเองตามธรรมชาติและถือเป็นสารมลพิษ โดยทั่วไปไม่ควรนำไปปะปนกับก๊าซโอโซนในชั้นสตราโทสเฟียร เพราะบรรยากาศในสองชั้นนี้มักไม่ใคร่ผสมปนเปกัน โดยเฉพาะอย่างยิ่งเมื่อมีชั้นโทรโพพอสคั่นอยู่ สารมลพิษอื่นๆ ก็เช่นกัน มักไม่ใคร่มีโอกาสขึ้นไปสูงถึงชั้นสตราโทสเฟียร์ ยกเว้นแต่เมื่อ
ก. เกิดลมพายุรุนแรงในบรรยากาศชั้นบน
ข. เป็นก๊าซเฉื่อยไม่ทำปฏิกิริยากับสารมลพิษอื่นๆ ได้ง่าย จึงคงตัวอยู่นานและลอยขึ้นสูงเป็นลำดับ เช่น คลอโรฟลูออโรคาร์บอนไนทรัสออกไซด์ (N2O) เป็นต้น
ค. เกิดมลพิษในชั้นสตราโทสเฟียร์ เช่น เครื่องบินคอนคอร์ดของอังกฤษและฝรั่งเศส และเครื่องบิน Tu-144 ของสหภาพโซเวียต มีเพดานบินอยู่ที่ระดับความสูง ๑๗ กิโลเมตร โบอิ้ง ๒๗๐๗ ของสหรัฐอเมริกามีเพดานบินที่ระดับ ๒๐ กิโล-เมตร เป็นต้น จึงเกิดออกไซด์ของไนโตรเจนไฮโดรเจนออกไซด์ ฯลฯ
เมื่อมีก๊าซไนโตรเจน (N) ออกซิเจน (O) และโอโซน (O3) ในบรรยากาศชั้นสูง อาจมีปฏิกิริยาจนเกิดไนทรัสออกไซด์ (N2O) ก๊าซนี้สามารถเก็บกักความร้อนไว้ได้เช่นเดียวกันกับมีเทนและก๊าซอื่นๆ ซึ่งจะได้กล่าวถึงต่อไป
สารมลพิษบางชนิดทำให้โลกร้อนขึ้น แต่มีบทบาทแตกต่างกัน สามารถจำแนกออกเป็น ๒ ประเภท คือ
๑. ทำลายโอโซนในชั้นสตราโทสเฟียร์จึงทำให้โลกรับพลังงานความร้อนโดยตรงจากดวงอาทิตย์มากขึ้น
๒. มีมลพิษในบรรยากาศชั้นล่างที่หุ้มห่อผิวโลกมากขึ้นกว่าปกติ สารมลพิษเหล่านี้จะเก็บกักรังสีโลกหรือความร้อนไว้มากกว่าปกติเช่นกัน
