Une réaction chimique entre le rayonnement ultraviolet solaire et une atmosphère polluée par des hydrocarbures et des oxydes d'azote provoque un smog photochimique. Ceci est particulièrement courant pour les gaz d'échappement des automobiles. Le smog peut se produire aussi bien le jour que la nuit, mais le smog photochimique ne se produit qu'en présence de la lumière du soleil. Le smog photochimique est un problème répandu dans le monde entier à mesure que les polluants atmosphériques augmentent.
Le smog photochimique se produit lorsque les oxydes d'azote et les composés organiques volatils réagissent ensemble en présence de la lumière du soleil en tant que catalyseur et forment de l'ozone à des niveaux inférieurs. Les oxydes d'azote proviennent des gaz d'échappement des véhicules et les composés organiques volatils proviennent de nombreux produits chimiques, tels que la peinture et les agents de nettoyage. Les effets du smog sur la santé humaine et l'environnement sont graves et nocifs. Les produits chimiques toxiques formés dans un smog photochimique peuvent irriter les voies nasales et les yeux. Les problèmes respiratoires peuvent s'aggraver en raison d'une exposition prolongée aux conditions de smog. Certaines des toxines créées par les réactions chimiques dans le smog photochimique sont cancérigènes. La nature acide du smog peut également causer des dommages à l'environnement et une dégradation structurelle des habitations.
Les villes dont la géographie ne permet pas une bonne dispersion des émissions par le vent et aide la fumée à être piégée par des conditions météorologiques extrêmes connaissent un smog estival. L'abondance de soleil et les températures élevées pendant l'été accélèrent les réactions chimiques dans l'atmosphère, qui, mêlées à l'humidité, créent un smog dense. Parfois, les inversions de température à des altitudes plus élevées conduisent à la formation d'un smog photochimique estival en piégeant une couche d'air humide sous une couche d'air chaud, qui retient les polluants. Les villes côtières entourées de collines ou de montagnes sont des candidats de choix pour le smog estival.
Le smog hivernal est essentiellement créé par l'utilisation excessive de combustibles fossiles pour chauffer les maisons et les bâtiments. Le smog photochimique hivernal se forme lors de conditions météorologiques extrêmes, en particulier au plus fort de l'hiver. En effet, lors de conditions extrêmement froides, les populations des villes qui ont un grand nombre de les maisons chauffées au foyer utilisent du charbon ou d'autres combustibles qui génèrent des quantités considérables de fumée et polluants. Ces polluants atmosphériques apparaissent aux niveaux inférieurs de l'atmosphère. L'air froid et humide retient les émissions plus longtemps grâce aux réactions chimiques qui se déroulent à un rythme plus lent. Les villes enclavées dans les hautes altitudes environnantes, qui subissent de fortes chutes de neige, sont régulièrement confrontées au smog.
