空氣污染對呼吸系統的直接損害主要表現為呼吸道炎癥和氣道阻塞。顆粒物是空氣污染中主要的組分之一，尤其是細顆粒物，直徑小于2、5微米的顆粒物（PM2、5）可以深入到肺部，并引起肺部炎癥反應。長期吸入高濃度的顆粒物會導致慢性支氣管炎、慢性阻塞性肺疾病（COPD）等呼吸系統疾病的發生。

空氣污染還會增加呼吸道感染的風險。空氣中的有害物質會影響免疫系統的功能，降低人體對病原微生物的抵抗力，使人更容易感染呼吸道病原體。例如，二氧化硫和臭氧會使呼吸道黏膜受損，增加細菌和病毒進入呼吸道的機會，從而引發呼吸道感染，如喉炎、支氣管炎等。

空氣污染還與哮喘、過敏性鼻炎等過敏性疾病密切相關。空氣中的污染物可以誘發過敏反應，引起呼吸道炎癥和痙攣。尤其是細顆粒物中的有害物質，如重金屬、揮發性有機物等，對過敏反應的發生和加重起著重要的作用。研究表明，居住在高污染區域的人群更容易患上哮喘和過敏性鼻炎等呼吸系統過敏性疾病。

空氣污染對特定人群的影響更為顯著，如兒童、老年人和患有呼吸系統疾病的人。兒童的呼吸系統尚未發育完全，較為脆弱，易受空氣污染的損害。老年人的免疫力和呼吸系統功能下降，更容易受到空氣污染的影響。已經患有呼吸系統疾病的人則容易因為空氣污染而加重疾病癥狀。