生物界中,植物比动物更容易受到大气污染的影响和危害。这是因为植物既有庞大的叶面积与空气接触并进行着活跃的气体交换;又不能像高等动物那样具有优异的循环系统,可有效缓解外界影响,为其细胞和组织提供较为稳定的内环境;此外,植物的分布一般又是固定不动的,不像动物可以通过移动避开污染。植物若受高浓度的大气污染的袭击,短期内即在叶片上出现坏死斑,称为急性伤害;若长期与低浓度污染物接触而使植物生长受阻,发育不良,出现失绿、早衰等现象,称为慢性伤害。也就是说,只要大气污染的浓度超过了植物的忍耐程度,就会使植物的细胞和组织器官受到伤害,生理功能和生长发育受阻,使得产量下降,品质变坏,甚至造成植物群落组成发生变化、植物个体死亡、种群消失。

大气污染可以伤害植物的细胞和细胞器。细胞的膜系统在大气污染的作用下,差别透性被破坏,引起水分子和离子平衡失调,造成代谢紊乱。破坏严重时,细胞内分隔作用消失,细胞器崩溃,导致最后死亡。其中膜类脂是污染物的一个主要作用点。例如,Ｏ3能使膜类脂发生过氧化,干扰它的生物合成;ＳＯ2的伤害作用也与膜类脂的过氧化过程有关;叶绿体的膜结构也是在Ｏ3和ＳＯ2的联合作用下被破坏的。

大气污染还能对植物体内的酶系统产生影响。大气污染物通过对植物酶系统的作用进而影响其生化反应,从而导致原有正常代谢平衡的破坏。例如,氟化物是多种酶的抑制剂,对糖醇降解途径中的一个重要成分烯醇化酶的抑制作用特别显著;又如Ｏ3和过氧乙酰硝酸脂是强氧化剂,能使许多酶蛋白质中的巯基被氧化而失去活性。大气污染对植物组织、器官的危害主要表现为组织坏死和器官脱落。植物遭受大气污染物急性伤害的症状是叶面点、片伤斑和叶组织坏死;而各种污染物对叶片的伤害往往各有特殊的症状,这便成为大气污染“伤害诊断”的主要依据。植物接触ＳＯ2、Ｏ3等大气污染物以后,体内还常常产生应激乙烯或伤害乙烯,这是造成叶、蕾、花、果实等器官脱落的主要原因。大气污染还影响植物的个体发育和群落发展。大气污染使得植物个体生长减慢、发育受阻、失绿黄化、早衰等,有时还会引起异常的生长反应。急性伤害发生时,叶面部分坏死或脱落,光合面积减少,植株生长减慢,产量下降;慢性伤害发生时,植物代谢失调,生理过程如光合作用、呼吸作用等不能正常进行,引起生长发育受阻。在大气污染物的长期作用下,一些敏感的植物种群将会减少甚至消亡;而另一些抗性较强的种群则会保存下来,甚至能得到一定的发展。