Hava kirliliği; atmosferde toz, duman, gaz, koku ve saf olmayan su buharı şeklinde bulunabilecek kirleticilerin, canlıların sağlığını olumsuz etkileyecek ve maddi zararlar meydana getirecek miktarlara yükselmesidir. Atmosferi meydana getiren gazların (oksijen, azot, karbondioksit ve diğer gazlar) karışımlarından oluşan hava, canlıların yaşamlarını sürdürebilmeleri için gereklidir. Havayı oluşturan gazlar; devamlı bulunan ve miktarı değişmeyen gazlar (azot, oksijen, asal gazlar), devamlı bulunan ve miktarları azalıp çoğalan gazlar (karbondioksit, su buharı, ozon) ve her zaman bulunmayan gazlar (kirleticiler) olarak üç gruba ayrılır. İnsanların üretim ve tüketim faaliyetleri sırasında ortaya çıkan atıklarla hava tabakası kirlenerek, yeryüzündeki canlı hayatı olumsuz etkilenebilmektedir. Sanayi tesislerinden filtre edilmeden bırakılan gazlar, araç egzozlarından çıkan gazlar, fosil yakıtların yanmasıyla oluşan gazlar hava kirliliğini oluşturur. Hava kirliliğinin sonucunda asit yağmurları oluşur sera etkisi artar ve küresel iklim değişikliği oluşur, bunların neticesinde de biyoçeşitlilik azalır.

Kirletici maddelerin niteliğine göre, canlılara vereceği zarar şekil ve dereceleri değişir. Hava kirliliği doğadaki tüm canlılar için son derece tehlikelidir; kanser, cilt hastalıkları, saç dökülmesi, solunum yolu enfeksiyonları gibi ciddi hastalıklara neden olmaktadır.  Yağışla birlikte toprağa bulaşan kirlilik faktörleri önce bitkilere daha sonra besin zinciri ile de tüm hayvanlara geçmektedir. Özellikle partikül maddelerin içinde bulunan cıva, kurşun ve kadmiyum gibi ağır metaller ile kanserojen kimyasallar sağlık üzerinde önemli tehdit oluşturmaktadır.

Hava kirliliğine karşı alınabilecek önlemler, kirlilik kaynağına göre (fabrika, termik santral, konutlar, taşıt araçları) çok çeşitlidir.