污染物在大氣中的擴散、遷移、稀釋、沉降、反應等，因受多種因素的影響而有很大的差異。影響擴散的主要因素有氣象條件、地表特征和煙氣特性等。由于這些因素的影響，即使排向大氣的污染物的數量相同，但對環境造成的后果卻可能大不一樣。

影響污染物在大氣擴散的氣象條件有：風向、風速、氣流、溫度分布和大氣穩定度等。空氣遇熱膨脹上升，別處的空氣就來補充，這樣就形成空氣的水平運動，稱為風。風是一個矢量，風在不同時刻有著不同的方向和速度。污染物排入大氣后，就沿著風向運動。風不僅對污染物起著輸送作用，而且起著擴散和稀釋作用。一般地說，污染物在大氣中的濃度與污染物的排放總量成正比，與平均風速成反比，若風速提高1倍，則在下風向的污染物濃度減少一半。正是由于這個原因，在工業布局上要把污染源安排在易于擴散的城市下風向。具體地說，對于地面污染源，風速高則地面污染濃度小；風速低，則地面污染濃度大。無風時，不利。但對于高架源，風速的影響則具有雙重性。一方面風速大會降低抬升高度，從而增加煙氣的著地濃度；另一方面，風速大會增加湍流度、擴散塊，起著降低濃度的作用。二者看起來，隨著風速遞增，著地農地先是增加，達到某一臨界風速時，著地濃度達到大值；而后，隨著風速繼續增加，著地濃度漸漸降低。總體看，風速大時有利因素。

由于煙氣自煙筒排出后具有的動能和熱浮力的作用，要繼續上升一段高度再慢慢擴散。上升的高度，稱為抬升高度。煙氣從煙筒口排出，即與周圍大氣發生強烈的能量和熱量交換。交換到一定程度，煙氣的速度、溫度與周圍大氣十分接近，以后煙氣就隨著大氣運動而浮沉和擴散，其濃度逐漸降低，和大氣融為一體，完成整個擴散過程。