雖然自然過程也會產生PM2.5，但其主要來源還是人為排放。人類既直接排放PM2.5，也排放某些氣體污染物，在空氣中轉變成PM2.5。直接排放主要來自燃燒過程，比如化石燃料（煤、汽油、柴油）的燃燒、生物質（秸稈、木柴）的燃燒、垃圾焚燒。在空氣中轉化成PM2.5的氣體污染物主要有二氧化硫、氮氧化物、氨氣、揮發(fā)性有機物。其它的人為來源包括：道路揚塵、建筑施工揚塵、工業(yè)粉塵、廚房煙氣。自然來源則包括：風揚塵土、火山灰、森林火災、漂浮的海鹽、花粉、真菌孢子、細菌。
    PM2.5的來源復雜，成分自然也很復雜。主要成分是元素碳、有機碳化合物、硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽。其它的常見的成分包括各種金屬元素，既有鈉、鎂、鈣、鋁、鐵等地殼中含量豐富的元素，也有鉛、鋅、砷、鎘、銅等主要源自人類污染的重金屬元素。2000年有研究人員測定了北京的PM2.5來源：塵土占20%；由氣態(tài)污染物轉化而來的硫酸鹽、硝酸鹽、氨鹽各占17%、10%、6%；燒煤產生7%；使用柴油、汽油而排放的廢氣貢獻7%；農作物等生物質貢獻6%；植物碎屑貢獻1%。有趣的是，吸煙也貢獻了1%，不過這只是個粗略的科學估算，并不一定準確。該研究中也測定了北京PM2.5的成分：含碳的 顆粒物，硫酸根，硝酸根，銨根加在一起占了重量了69% 。類似地，1999年測定的上海PM2.5中有41.6%是硫酸銨、硝酸銨，41.4%是含碳的物質。

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