大气完成自净，其最基础的过程就是稀释，这个过程最主要的动力就是空气的对流，也就是风，对流越强扩散越快，这一过程与地形密切相关，例如城市地貌一般就不利于污染物的扩散。另一方面是大气中的沉降作用，大气中的尘粒可以碰撞或者沉降在地面、屋面或被植被截留吸附，这些作用主要与污染物自身性质相关，小粒径颗粒物较难通过这一过程除去。由于大气中微生物含量无法与水体和土壤相比，因此生物作用较弱，最主要的化学反应来源于光化学反应。而靠大气的稀释、扩散、氧化等物理化学作用，能使进入大气的污染物质逐渐消失，就是大气的自净能力。