El smog fotoquímico se forma cuando las emisiones que contienen óxido de nitrógeno, como el escape de un automóvil, interactúan con compuestos orgánicos volátiles en presencia de la luz solar. El oxígeno en los compuestos y el calor de la luz solar reaccionan para formar ozono a nivel del suelo.
El smog requiere luz solar, óxidos de nitrógeno, compuestos orgánicos volátiles y temperaturas de al menos 18 grados centígrados para formarse. La luz solar descompone los dióxidos de nitrógeno en moléculas de óxido de nitrógeno y oxígeno atómico. El oxígeno atómico libre luego reacciona con el oxígeno atmosférico para formar ozono, que es un escudo necesario contra la radiación en la atmósfera, pero es perjudicial para la vida al nivel del suelo. Si bien el ozono también se forma naturalmente en condiciones atmosféricas normales, incluso a nivel del suelo, normalmente es consumido por el óxido de nitrógeno del ambiente. La contaminación introduce compuestos orgánicos volátiles que proporcionan un medio alternativo para que el óxido de nitrógeno reaccione, lo que significa que el ozono no se consume y potencialmente puede alcanzar niveles tóxicos.
El smog representa una grave amenaza para la salud de las plantas, los seres humanos y los animales, según la Agencia de Protección Ambiental. El smog puede irritar los sistemas respiratorios, agravar las afecciones pulmonares crónicas y el asma, e incluso causar daño pulmonar permanente. El smog causa daños a los bosques, cultivos y otras vidas verdes y puede destruir grandes franjas de vegetación.