Udara merupakan salah satu unsur penting bagi kelangsungan kehidupan manusia. Manusia setiap harinya bernafas minimal 22000 kali dan membutuhkan sekitar 15 kg udara dalam sehari. Biasanya manusia akan mampu bertahan hidup selama lima pekan tanpa makan dan lima hari tanpa minum, namun tanpa udara, manusia bahkan tidak bisa hidup walau hanya lima menit.

Udara adalah campuran dari beberapa gas yang terdapat di lapisan yang mengelilingi bumi dan komponen antara gabungan dari gas tersebut tidak selalu konstan. Udara atau atmosfer yang berada mengelilingi bumi ini sangat berguna dan sangatlah penting bagi kehidupan makhluk hidup di bumi ini. Karena dari udara ini banyak sekali manfaat dan kegunaanya seperti kegunaan untuk bernafas makhluk hidup, karbon dioksida untuk fotosintesis tumbuhan dan menjadi lapisan yang menahan sinar ultraviolet matahari untuk dapat masuk ke bumi.

Para ahli menjabarkan bahwa udara adalah suatu campuran gas yang tidak memiliki warna dan tidak berbau yang mengisi seluruh tempat di bumi ini. Udara di bumi mengandung 78% nitrogen, 21% oksigen, dan 1% uap air, karbon dioksida dan gas-gas yang lain. Kandungan yang terdapat di dalamnya akan berubah-ubah sesuai dengan ketinggian dari permukaan tanah. Semakin tinggi dari permukaan tanah maka udara yang di dapatkan akan tipis dan jika lebih tinggi lagi akan hilang lapisan udaranya. Begitu pun masanya akan dapat berkurang seiring dengan tingginya dari permukaan tanah.

Udara memiliki empat unsur:

1. Helium

Helium (He) adalah unsur kimia yang tak memiliki warna, tak berbau, tak berasa, tak beracun, berupa gas monatomik, dan merupakan unsur pertama yang ada pada golongan gas mulia dalam tabel periodik dan memiliki nomor atom 2. Titik didihnya dan titik lebur dari gas ini merupakan yang terendah di antara semua unsur yang ada. Helium berwujud hanya sebagai gas terkecuali yang ada pada kondisi sangat ekstrem. Pada kondisi ekstrem juga diperlukan untuk dapat menciptakan sedikit senyawa helium, yang semuanya tidak bisa stabil pada suhu dan tekanan standar tertentu. Helium memiliki isotop yang stabil kedua yang sangat langka yang disebut dengan helium-3. Sifat dari cairan varitas helium-4; helium I dan helium II; sangat penting bagi para periset yang akan mempelajari tentang mekanika kuantum (khususnya pada fenomena superfluiditas) dan bagi mereka yang akan mencari efek dari mendekati suhu nol absolut yang dimiliki materi (seperti pada superkonduktivitas).

2. Nitrogen

Nitrogen atau zat lemas adalah unsur kimia yang ada di dalam tabel periodik yang memiliki lambang N dan nomor atom 7. Biasanya nitrogen ditemukan sebagai gas tanpa warna, tanpa bau, tanpa rasa dan merupakan gas diatomik atau bukan logam yang stabil, sangat sulit untuk bereaksi dengan unsur atau senyawa yang lainnya. Dinamakan zat lemas karena zat ini dapat bersifat malas, tidak aktif bereaksi dengan unsur lainnya.

3. Oksigen

Oksigen atau zat asam adalah unsur kimia yang ada dalam sistem tabel periodik yang mempunyai lambang O dan nomor atom 8. Oksigen adalah unsur golongan kalkogen dan dapat dengan mudah bereaksi dengan hampir semua unsur yang lainnya (utamanya menjadi oksida). Pada Temperatur dan tekanan standar, dua atom unsur ini dapat berikatan dan menjadi dioksigen, yaitu senyawa gas diatomik dengan rumus O2 yang tidak berwarna, tidak berasa, dan tidak berbau. Oksigen ini merupakan unsur paling melimpah ketiga di alam semesta yang berdasarkan pada massa dan unsur paling melimpah di kerak Bumi. Gas oksigen diatomik dapat mengisi 20,9% volume atmosfer bumi.

4. Karbon Dioksida

Karbon dioksida (CO2) atau zat asam arang adalah sejenis senyawa kimia yang terdiri dari dua atomoksigen yang dapat terikat secara kovalen dengan sebuah atom karbon. Ia dapat berbentuk gas pada keadaan temperatur dan tekanan standar dan muncul di atmosfer bumi. Rata-rata konsentrasi karbon dioksida yang ada di atmosfer bumi kira-kira 387 ppm berdasarkan volumenya walaupun jumlah ini dapat bervariasi tergantung pada lokasi dan waktu yang ada. Karbon dioksida adalah gas rumah kaca yang sangat penting karena ia menyerap gelombang inframerah dengan kuat.

Keberadaan udara sangat urgen bagi makhluk hidup baik hewan, tumbuhan dan bahkan bakteri. Udara selain menjaga panas matahari yang sampai ke bumi, juga menjaga bumi dari radiasi sinar matahari yang berbahaya. Namun manusia sejak revolusi industri dan transformasi cepat sains serta industri modern selama beberapa dekade terakhir, telah mencemari udara. Meningkatnya karbon akibat cerobong pabrik yang menggunakan bahan bakar fosil atau karbon akibat asap kendaraan atau kilang minyak dan kebakaran hutan yang menjadi paru-paru bumi membuat udara tercemar dan kehidupan makhluk hidup di bumi terancam.

Menurut laporan Organisasi Kesehatan Dunia (WHO) tahun 2014, sekitar tujuh juta orang di tahun 2012 meninggal dunia akibat pencemaran udara. Angka ini dua kali lipat dari yang diprediksikan sebelumnya. Dari tujuh juta tersebut, lebih dari empat jutanya meninggal akibat polusi udara rumah yang disebabkan dampak asap dan pencemaran bahan bakar dan kompor yang tidak standar. Angka ini juga menunjukkan bahwa lebih dari 3,7 juta korban, meninggal akibat pencemaran udara di lingkungan luar rumah, desa dan kota di seluruh dunia.

Di sejumlah negara jumlah orang yang meninggal akibat pencemaran udara melampaui jumlah korban kecelakaan di jalan. Angka kematian ini mayoritasnya menyerang mereka yang menderita penyakit asma, bronkitis, sesak nafas, serangan jantung dan berbagai alergi pernafasan. Sebagian orang juga sangat rentan terhadap pencemaran udara di banding yang lainnya, misalnya anak kecil dan manusia lanjut usia (manula) sangat rentan ketimbang yang lain.

Saat ini mayoritas kota besar menghadapi kendala ini. Berdasarkan laporan WHO, polusi udara rata-rata mengurangi usia warga perkotaan Eropa antara sembilan bulan hingga dua tahun. Selain itu diprediksikan bahwa kasus kematian di Athena ketika polusi udara mencapai puncaknya mengalai peningkatan drastis. Sementara di Hungaria dari 17 kasus kematian, salah satunya berkaitan dengan polusi udara dan dampaknya, angka ini berkaitan dengan warga perkotaan kota besar AS di atas usia 45 tahun, 13 persen lebih tinggi di banding kawasan lain. Angka kematian akibat kanker mereka yang menghirup udara kotor di kawasan paling polusi 50 persen lebih tinggi ketimbang mereka yang dihidup di daerah yang polusi udaranya rendah.

Riset menunjukkan salah satu dampak terpenting dari polusi udara adalah mengancam alat repreduksi seperti kehamilan, janin dan bayi. Riset terhadap pria juga menunjukkan bahwa polusi seperti timah, sulfur dioksida dan partikulat berpengaruh pada kemandulan mereka. Selain itu riset menunjukkan dampak polusi terhadap janin mencakup dampak seperti berat badan yang tidak standar ketika lahir, pertumbuhan yang lambat di rahim dan kematian saat masih di rahim ibu. Polusi seperti karbon monoksida, Sulfur dioksida dan partikulat berdampak pada kematian janin.

Kondisi seorang ibu yang menghirup partikulat atau hidrokarbon di delapan bulan pertama kehamilan berdampak langsung pada pertumbuhan janin. Peristiwa ini mayoritasnya terjadi di area sekitar industri dan kota-kota besar, khususnya di musim dingin.

Sementara itu, tumbuhan pun tidak lepas dari pencemaran udara. Riset pakar lingkungan hidup menunjukkan bahwa polusi udara membuat fungsi stomata daun di kondisi seperti ini dalam kondisi defensif dan tertutup saat menghadapi polusi. Akibat polusi udara, klorofil juga musnah dan membuat dedauan yang seharusnya menghijau menjadi kuning. Dengan demikian bahan makanan yang dibutuhkan tidak pernah sampai ke batang pohon atau tumbuhan.

Indikasi keracunan tumbuhan akibat polusi udara  dapat diketahui dengan kekeringan (dehidrasi) atau matinya sel-sel tumbuhan. Akibat kontak dengan polusi untuk waktu yang lama akan berujung pada rontoknya dedaunan  dan hal ini meningkatkan sensitifitas tumbuhan terhadap beragam penyakit sehingga rentan mengalami kerusakan. Dengan demikian polusi udara dapat menurunkan proses fotosintesis, menurunnya ketebalan daun, menurunkan penyerapan air, bunga dan buah.

Polusi udara menurut para pakar adalah suatu kondisi dimana udara tercemari oleh bahan kimia, zat/partikel dan bahan biologis lain yang bisa membahayakan kesehatan dan makhluk hidup serta organisme lainnya. Polusi udara bisa mengakibatkan rusaknya lapisan atmosfer dan tercemarinya oksigen yang dibutuhkan oleh manusia.

Pencemaran udara timbul akibat adanya sumber-sumber pencemaran, baik yang bersifat alami ataupun karena kegiatan manusia. Beberapa pengertian gangguan fisik seperti pencemaran suara, pencemaran panas, pencemaran radiasi dan pencemaran cahaya di anggap sebagai bagian dari pencemaran udara. Adapun karena sifat alami udara yang bisa menyebar tanpa batasan ruang,  membuat dampak pencemaran udara bisa bersifat lokal, regional, maupun global.