光化学烟雾首次出现于上世纪40年代美国洛杉矶地区，当时认为是汽车、工厂等污染源排入大气的碳氢化合物和氮氧化物等一次污染物在紫外光作用下发生光化学反应生成二次污染物，随后与一次污染物混合所形成的有害浅蓝色烟雾。这种烟雾具有强氧化性，能伤害植物叶片，刺激人类眼睛和呼吸道黏膜，使人眼睛发红、咽喉疼痛、呼吸憋闷、头昏、头痛。

近地面臭氧是“光化学烟雾”的标志性污染物。国内外监测数据显示，光化学烟雾期间，近地面臭氧浓度可达到环境标准的10倍以上。但光化学烟雾污染物并不局限于臭氧，它是一种气态和颗粒态污染物、一次（直接排放）和二次（化学转化）污染物的混合物。