颗粒物(PM)由空气中非常小的污染微粒组成。其大小是用微米来衡量的。PM2.5表示颗粒物的大小为2.5微米。实验研究证实，微粒越小，越有可能留在肺部。到2000年，美国环境保护局限制排放的烟尘粒径小于2.5微米，使颗粒物的排放标准更严格。

    粒径大小并不是唯一的问题。尽管所有的颗粒物都是有害的，但是有些颗粒物的化学成分比其他颗粒物的害处更甚。在不同的时间段对同一个位置的颗粒物进行过滤，来测试其毒性，美国环境保护局的科学家们发现，钢厂作业时在附近收集的微粒比工厂停止作业时收集的微粒对志愿者的肺部影响更大。

    颗粒物中含有致癌物质。这些颗粒物可以长期停留在肺部。它们可能寄宿在肺部，使其发炎并受到感染。此外，颗粒物产生高活性的含氧化学物，可以引发炎症和过敏，损害心脏的功能。最小的微粒可以从肺部进入血液，然后到达身体的其他部位，对人体造成进一步的伤害。

    空气中颗粒物的组分随着地点的变化而迥异，它含有数千的颗粒，在粒径、表面积和毒性}都有所不同，其组分甚至可以随着季节的变化而变化。例如，在盛夏，农业区里的颗粒物与主要城市街道里的颗粒物大不相同。在南方的农村地区，天气炎热时，植被排放出的有机化学物质可能会超过：工业及汽车排放出的有机化学物质。自然排放的不饱和烃，包括异戊-烯，具有高活性，参与产生臭氧和有毒颗粒物的过程。在北部各州的秋冬季节里，在炉子和壁炉里烧柴会产生大量的颗粒物(还有化学污染物，如二噁英)。

    早在20世纪的头十年，美国哈佛大学的研究人员提出证据说，在美国，一年中有60000人因空气中的微粒而致死。1993年和1995年具有里程碑意义的研究揭示出，与颗粒物的慢性接触是忠心脏病和肺部疾病的一个原因。

    到1996年，美国环境保护局拥有大量证据证明颗粒物对人类健康存在风险，因而提出了严格的新的颗粒物控制规范。次年，根据《清洁空气法》，该机构在标准中规定，颗粒物的年最大平均值为15微克／米³，24小时内的最大值为65微克／米³。

    美国环境保护局的提案引发了轩然大波。批判主要来自受到影响的行业，他们对标准进行抨击，声称作为论据的数据是非结论性的。批判者把案件提交法院审理。2001年，经过几年的诉讼，最高法院宣布美国环境保护局无罪，并且支持执行颗粒物控制标准。

    在法律纠纷期间，一个期待已久的研究成果在2000年发表，并肯定了美国环境保护局有关颗粒物的政策。这项研究提供了强有力的证据，指出颗粒物是产生不良健康影响及造成死亡人数过多的罪魁祸首。

    马萨诸塞州坎布里奇的心脏反应研究所将可吸入颗粒物(PM10)或比PM10粒径更小的物质作为研究重点，人类头发的宽度约为70微米。可吸入颗粒物包括燃料燃烧、工业过程、燃烧生物质(污泥)及自然过程中产生的颗粒物。

    研究人员收集了美国90个城市的死亡数据，14个城市里65岁及65岁以上病人的住院情况。

    人体对颗粒物的接触程度与死亡率的增长在整体上成正比，单位体积的可吸入颗粒物每增加10微米，颗粒物随着相应增加。其对心脏病和肺部疾病死亡的影响略高于对总死亡人数的影响。在可吸入颗粒物造成死亡的区域中，死亡人数增加最多的地区是硫酸浓度最高的地区：东北部、中西部的重工业区及加州南部。

    因接触颗粒物而住院的老人更容易患心血管疾病、肺部疾病和肺炎。单位体积的颗粒物每增加10微米，患心肺疾病致死的风险就增加6％，患肺癌的风险增加8％。虽然每个城市的增幅较小，但从总数上可以看出死亡人数过多，每年估计有50 000人至60 000人因颗粒物而致死。

    2002年公布的另一项研究显示，长期接触颗粒物导致心脏或肺部疾病风险增加，这与长期吸入二手烟所造成的风险是一样的。研究结果表明，美国环境保护局需要关注更小的微粒——这些微粒的粒径应小于2.5微米。

    在其他地方，另外一些研究人员加强了对美国环境保护局政策的肯定，认为他们理应针对颗粒物制定更严格的法规。针对装有心脏监视器的人所进行的研究表明，他们接触的颗粒物越多，对其心率产生的潜在危害就越大。