Ilmassa olevat hiukkaset ovat erittäin hienojakoisia hiukkasia, jotka koostuvat joko kiinteästä tai nestemäisestä aineesta ja jotka voivat jäädä suspendoitumaan ilmaan ja leviämään tuulen mukana. Yleisiä esimerkkejä tällaisista hiukkasista ovat: sumu, joka koostuu pienistä vesipisaroista; pöly, joka koostuu erittäin hienoista kiinteän aineen hiukkasista; ja savu, joka koostuu sekä kiinteästä aineesta että nesteestä. Ilmassa olevien hiukkasten koko vaihtelee suuresti, ja ne mitataan usein mikronina, mikä tarkoittaa, että se on niin pieni, ettei sitä voi nähdä paljaalla silmällä. Ilmassa olevien hiukkasten lähteet voivat olla luonnollisia, kuten tulivuorenpurkausten ja metsäpalojen aiheuttamaa pölyä ja savua, tai ihmisen aiheuttamia, kuten hiiltä poltettaessa voimalaitoksessa syntynyttä nokia tai ajoneuvojen pakokaasuissa olevia öljyhiukkasia. Tieteelliset tutkimukset osoittavat, että nämä hiukkassaasteet voivat aiheuttaa ihmisten terveysongelmia ja vaikuttaa maapallon ilmastoon.
Yleinen mittaus, jota käytetään ilmassa oleville hiukkasille, on mikroni, jota kutsutaan myös mikrometriksi. Yksi mikroni on metrin miljoonasosa (39.37 tuumaa). Ilmassa olevien pölyhiukkasten halkaisija on usein vähintään 1 mikronia. Savuja muodostavat hiukkaset voivat olla jopa 0.1 mikrometriä, kun taas sumun vesipisarat voivat vaihdella 2-50 mikrometrin kokoisina. Hyvin pienet ilmassa olevat hiukkaset voivat pysyä ilmassa suspendoituneena vuosia ja levitä pitkiä matkoja, kun taas suuret hiukkaset laskeutuvat yleensä maahan lyhyen ajan kuluttua.
Luonnollisesti muodostuneet ilmassa olevat hiukkaset muodostavat noin 90% maan ilmakehään suspendoituneista hiukkasista, mukaan lukien merisuihkusta peräisin oleva valkosuola ja maankuoren mineraalihiukkasista koostuva pöly. Keinotekoiset hiukkaset voivat tulla liikenteestä, tehtaan päästöistä, fossiilisten polttoaineiden, kuten öljyn, polttamisesta ja monista muista lähteistä. Nämä ihmisen tekemät hiukkaset vaihtelevat koostumukseltaan. Esimerkkejä ovat dieselhiukkasissa olevat hiukkaset, sulattimien metallihiukkaset ja hiilen palamisesta vapautuva rikkidioksidi. Suurina pitoisuuksina ilmassa olevat rikkidioksidihiukkaset voivat vaikuttaa maapallon ilmastoon.
Ilmassa olevia hiukkaslaskureita voidaan käyttää sisä- ja ulkoilman hiukkaspitoisuuden mittaamiseen. Tällaiset instrumentit havaitsevat yleensä hiukkaset, joiden halkaisija on 0.2-25 mikronia. Tutkijat uskovat, että ilmassa olevat hiukkaset, joiden halkaisija on alle 2.5 mikronia, voivat olla erityisen haitallisia ihmisille. Hiukkasten pienen koon vuoksi ne voivat tunkeutua syvälle keuhkokudokseen tai jopa verenkiertoon aiheuttaen vakavia keuhko- ja sydänsairauksia.