分子状态污染物又称气体状态污染物：是以分子状态存在的污染物，简称气态污染物。总体上分为五大类，以二氧化硫为主的含硫化合物，以一氧化氮和二氧化氮为主的含氮化合物、碳的氧化物、有机化合物及卤素化合物。

气态污染物又可以分为一次污染物和二次污染物。在大气污染控制中受到普遍重视的一次污染物有硫氧化物、氮氧化物、碳氧化物以及有机化合物等；二次污染物有硫酸烟雾和光化学烟雾。