Химичната реакция между слънчевата ултравиолетова радиация и атмосферата, замърсена с въглеводороди и азотни оксиди, причинява фотохимичен смог. Това е особено често при автомобилните отработили газове. Смогът може да се случи както през деня, така и през нощта, но фотохимичният смог се случва само в присъствието на слънчева светлина. Фотохимичният смог е широко разпространен проблем по целия свят, тъй като замърсителите на въздуха се увеличават.
Фотохимичният смог се случва, когато азотните оксиди и летливите органични съединения реагират заедно в присъствието на слънчева светлина като катализатор и образуват озон на по-ниски нива. Азотните оксиди идват от ауспусите на превозните средства, а летливите органични съединения идват от много химикали, като бои и почистващи препарати. Въздействието на смога върху човешкото здраве и околната среда е сериозно и вредно. Токсичните химикали, образувани във фотохимичен смог, могат да раздразнят носните проходи и очите. Проблемите с дишането могат да се влошат поради продължително излагане на условия на смог. Някои от токсините, създадени от химични реакции във фотохимичния смог, са канцерогенни. Киселинният характер на смога може също да причини увреждане на околната среда и структурно разпадане в жилищата.
Градове с география, която не позволява правилно разпръскване на емисиите от вятъра и помага на дима да попадне в екстремни метеорологични условия, изпитват летен смог. Изобилието от слънчева светлина и високи температури през лятото ускорява химическите реакции в атмосферата, което, смесено с влажност, създава плътен смог. Понякога температурните инверсии на по-голяма надморска височина водят до образуването на летен фотохимичен смог чрез улавяне на влажен слой въздух под слой топъл въздух, който задържа замърсителите. Крайбрежните градове, заобиколени от хълмове или планини, са основните кандидати за летен смог.
Зимният смог се създава по същество от прекомерното използване на изкопаеми горива за отопление на домове и сгради. Зимният фотохимичен смог се образува при екстремни метеорологични условия, особено в разгара на зимата. Това е така, защото по време на изключително студени условия населението на градовете, които имат голям брой отопляемите с огнище домове използват въглища или други горими вещества, които генерират значителни количества дим и замърсители. Тези замърсители на въздуха се появяват на по-ниските нива в атмосферата. Студеният и влажен въздух задържа емисиите за по-дълго време чрез химичните реакции, които протичат по-бавно. Градовете, притиснати от околните височини, които преживяват обилни снеговалежи, редовно се сблъскват със смог.
