Čvrste tvari opisuju krute tvari ili tekućine koje su vrlo male i obično se nalaze u zraku, u kojem slučaju se također mogu nazvati onečišćenjem česticama. Veličina čestice može varirati od samo dvije ili tri molekule do komadića koji su jasno vidljivi ljudskom oku, iako su još uvijek mali. Postoje dvije vrste čestica, primarni i sekundarni. Primarne čestice se stvaraju izravno iz izvora i nekako se lansiraju u zrak, gdje mogu ostati suspendirane od nekoliko sati do tjedana, ovisno o veličini. Sekundarne čestice zapravo nastaju u zraku kada različite molekule i uvjeti stvaraju kemijske reakcije.
Većina čestica mjeri se u mikrometrima. Najmanje čestice, koje se nazivaju fine čestice, su 2.5 mikrometara ili manje. Grube čestice su veće, veličine od 2.5 mikrometara do 10 mikrometara. Vizualno, fine čestice, ako se uopće mogu vidjeti, izgledat će poput para ili dima. Veće grube čestice mogu biti pojedinačno vidljive i mogu formirati zrnate oblake zagađivača.
Atmosfera nije jedino mjesto gdje mogu postojati čestice. Također može biti u tekućinama kao što su oceanska voda i kemijske otopine. Čestice u tekućini imaju mogućnost da se prenose u zrak isparavanjem ili vrstama miješanja koje zapravo mogu fizički izbaciti čestice u zrak. Jedan primjer za to je sol u oceanu koju vjetar i isparavanje mogu uzrokovati da se suspendira u zraku. Dokaz za to može se vidjeti u metalnim konstrukcijama u blizini slanih vodenih tijela koja mogu patiti od korozivnih učinaka čestica zraka koje nose sol na kopno.
Postoje mnogi izvori čestica, neki umjetni, a drugi prirodni. Jedan od najvećih izvora i za onečišćenje finim i krupnim česticama je prašina koja se diže u zrak s cesta. Drugi izvori uključuju izgaranje fosilnih goriva kao što su ugljen, šumski požari, vulkanske erupcije i emisije iz motora automobila koji koriste benzin kao gorivo. Što su čestice sitnije, to će duže ostati u atmosferi, dopuštajući nekima da putuju prilično daleko prije nego što ih kiša ili gravitacija dovedu na tlo.
Jedna od opasnosti od čestica, posebno sitnih, je da se mogu udahnuti. Ako čestice, koje se mogu sastojati od bilo koje kombinacije stotina kemikalija i elemenata, uspiju proći kroz obranu nosa i usta, tada mogu pronaći put u pluća i možda čak proći u krvotok. To može uzrokovati respiratorne probleme i potencijalno pridonijeti većem riziku za određene vrste raka ili bolesti srca.
Drugi problem koji uzrokuje čestice je modifikacija načina na koji atmosfera apsorbira sunčevo zračenje. Dovoljno visoka koncentracija čestica u atmosferi može promijeniti način na koji toplina prolazi kroz atmosferu do površine i kako se toplina reflektirana od površine vraća u svemir. Neke od čestica su u stanju raspršiti zračenje, uzrokujući da manje topline stigne do tla, a također sprječava zračenje koje dospijeva do Zemlje da pobjegne natrag u svemir kao što bi inače bilo.