Lo smog fotochimico si forma quando le emissioni contenenti ossido di azoto, come gli scarichi delle automobili, interagiscono con i composti organici volatili in presenza di luce solare. L'ossigeno nei composti e il calore della luce solare reagiscono per formare l'ozono a livello del suolo.
Lo smog richiede la formazione di luce solare, ossidi di azoto, composti organici volatili e temperature di almeno 18 gradi Celsius. La luce solare rompe i biossidi di azoto nelle molecole di ossido di azoto e di ossigeno atomico. L'ossigeno atomico libero reagisce quindi con l'ossigeno atmosferico per formare l'ozono, che è uno scudo necessario contro le radiazioni nell'atmosfera, ma dannoso per la vita a livello del suolo. Mentre l'ozono si forma naturalmente anche in normali condizioni atmosferiche, anche a livello del suolo, è normalmente consumato dall'ossido di azoto ambientale. L'inquinamento introduce composti organici volatili che forniscono un mezzo alternativo per reagire all'ossido di azoto, il che significa che l'ozono non viene consumato e può potenzialmente raggiungere livelli tossici.
Lo smog rappresenta una grave minaccia per la salute di piante, uomini e animali, secondo l'Environmental Protection Agency. Lo smog può irritare i sistemi respiratori, aggravare le condizioni polmonari croniche e l'asma e persino causare danni polmonari permanenti. Lo smog causa danni alle foreste, alle colture e ad altre forme di vita verde e può distruggere vaste aree di vegetazione.