PM2.5的细颗粒上，富集各种有毒有害和重金属元素，多为有毒物质、致癌和基因毒性诱变物质。被吸入人体后，5%吸附在肺泡壁上，并能渗透到肺部组织的深处，引起气管炎、肺炎、哮喘、肺气肿和肺癌，导致心肺功能下降甚至衰竭。
有研究表明，这类物质在大气里的浓度每增加10毫克/立方米，患肺癌的危险性随即增加8%，心脏疾病死亡率增加6%，总死亡率增加4%。专家认为，大雾天气危害更大，空气中的有毒有害物质很容易附着在水珠中，特别是水溶性物质，随着呼吸进入体内。
大雾、中度污染的天气隐藏着对市民健康的威胁。一到冬季，罹患心脏病、气管炎、肺炎、哮喘、肺气肿等疾病的人会突然增多，这与冬季大气中细颗粒有毒物质浓度过高有关。
有研究发现，空气中有20多种对人体危害较大的细颗粒（空气动力学当量直径小于或等于2.5微米，简称PM2.5）有毒物质：9种为水溶性离子，有氟、氯、亚硝酸盐、硝酸盐、硫酸盐、铵、钾、钠、锂等；
11种为重金属元素，有铜、铅、锌、锰、铬、镍、硒、镉、锑、银等；还有氢、氮、碳及有机碳和元素碳的同位素等。冬季12月—2月的浓度高，是夏季6月—8月的1.9倍。这是因为冬季气流相对稳定、升降变化小。
碰到大雾天，尽量不要室外运动，取消晨练。必须外出时，上街步行尽可能靠近人行道的内侧，靠近马路的住户在白天车流量较大时，尽量少开窗。开车遇上堵车，尽量不开车窗。
