由于来源和形成机制的不同，空气中颗粒物的组分也有很大差异，不仅如此，较长时间悬浮在空气中的粒子在漂移过程中还会吸附空气中各种物质，并会在粒子表面进行复杂的物理化学反应，这就更增加了颗粒物组分的复杂性。尤其是城市污染空气中的颗粒物，其组分更为复杂。

　　很多研究结果表明，从城市污染空气中可分析出多种污染物质，其中包括几十种微量金属和非金属元素。通常认为，组成空气中PM2.5的主要物质有元素碳、有机碳化合物、硫酸盐、硝酸盐、铵盐等等，这些物质约占70—80%，其它的常见的组分包括各种金属元素，既有钠、镁、钙、铝、铁等地壳元素，也有铅、锌、砷、镉、铜等主要源自人类污染的重金属元素。不仅如此，空气中的多种微生物、细菌、病毒以及某些致癌物也可成为PM2.5 家族中的成员。应当特别指出，悬浮在空气中的PM2.5，由于属于细颗粒物，而且在大气中的滞留时间长、输送距离远，因此会成为空气中诸多有毒、有害物质的载体，其中包括多环芳烃类化合物等强致癌有机物。多环芳烃(PAHs)是环境中广泛存在的一类持久性毒害有机污染物(POPs)，具有强烈的环境、健康负效应。