W związku z tym, że zanieczyszczone powietrze może wyglądać, smakować, a nawet często pachnieć jak czyste powietrze, jak możemy zbadać jakość powietrza, którym oddychamy?
Powietrze w naszym oddechu, który wzięliśmy, nie było nawet w większości tlenem. Gdyby tak było, mielibyśmy kłopoty w przypadku oddychania nim zbyt długo. Nasz oddech zawierał około 78% azotu; tlen stanowił tylko 21%. Ale wdychaliśmy również argon, wodę, dwutlenek węgla, ozon, metan, hel, wodór i wiele innych gazów, chemikaliów i cząstek stałych.
Wraz z tlenem i azotem, z każdym oddechem wdychamy cząsteczki kurzu, dymu, brudu, pyłków, martwych komórek skóry i zarazków z powietrza, takich jak bakterie, grzyby, pleśnie i wirusy. Podczas oddychania w pomieszczeniach znajdują się LZO (lotne związki organiczne), które mogą być wytworzone przez człowieka lub być naturalne, a także podtlenek azotu z gazowych płyt kuchennych, piekarników i grzejników. Na zewnątrz możemy wdychać sadzę, dym, popiół, metale i inne zanieczyszczenia, takie jak tlenek węgla pochodzący z samochodów i przemysłu, benzen, czarny węgiel, azbest, amoniak i dwutlenek siarki.
Chociaż wszystkie te elementy składają się na „zanieczyszczenie powietrza”, jakość powietrza można mierzyć stężeniem cząstek stałych (aerozoli) w powietrzu, ponieważ stanowią one największe zagrożenie dla zdrowia.
Niektóre większe cząstki są łatwo odfiltrowywane przez nos, zatoki, tchawicę i oskrzela. Ale przez wszystkie te filtry mogą przedostać się bardzo małe cząsteczki. W płucach oskrzela rozgałęziają się na coraz to mniejsze rurki. Najmniejsze rurki, oskrzeliki, kończą się w pęcherzykach płucnych, gdzie tlen jest dyfundowany do krwiobiegu, a dwutlenek węgla dostaje się z powrotem do płuc w celu jego wydychania. Cząsteczki, które są tak małe, że docierają w głąb labiryntu oskrzeli, a nawet do krwiobiegu to te z zakresu PM2,5 i mniejszych rozmiarów. Podczas gdy cząsteczki o wielkości do 10 mikrometrów mogą być wdychane, te mniejsze niż 2,5 mikrometra (1/30 wielkości ludzkiego włosa) są najbardziej niebezpieczne.