二次污染是指一次污染物在自然條件的作用下，改變原有性質，或與環境中的其他物質發生反應，形成新的污染物。二次污染的危害通常比一次污染嚴重，並由於其形成機理複雜，防治也較困難。通常是從污染源着手，通過削減污染物的排放量、促進污染物擴散稀釋等措施來保證環境治理。
二次污染（光化學煙霧）是由汽車、工廠等污染源排入大氣的碳氫化合物（HC）和氮氧化物（NOx）等一次污染物，在陽光的作用下發生化學反應，生成臭氧(O3)、醛、酮、酸、過氧乙酰硝酸酯（PAN）等二次污染物，參與光化學反應過程的一次污染物和二次污染物的混合物所形成的煙霧污染現象叫做光化學煙霧。
光化學煙霧的成分非常複雜，但是對動物、植物和材料有害的是臭氧、PAN和丙烯醛、甲醛等二次污染物。人和動物受到主要傷害是眼睛和粘膜受刺激、頭痛、呼吸障礙、慢性呼吸道疾病惡化、兒童肺功能異常等。植物受到臭氧的損害，開始時表皮褪色，呈蠟質狀，經過一段時間後色素髮生變化，葉片上出現紅褐色斑點。
二次污染物PAN濃度隨時間的變化與臭氧和醛類相似。城市和城郊的光化學氧化劑濃度通常高於鄉村，但許多鄉村地區光化學氧化劑的濃度增高，有時甚至超過城市。這是因為光化學氧化劑的生成不僅包括光化學氧化過程，而且還包括一次污染物的擴散輸送過程，是兩個過程的結果。
因此光化學氧化劑的污染不只是城市的問題，而且是區域性的污染問題。短距離運輸可造成O3的最大濃度出現在污染源的下風向，中尺度運輸可使臭氧擴散到上百公里的下風向，如果同大氣高壓系統相結合可傳輸幾百公里。
