光化学スモッグは、自動車や工場・事業場などから排出される大気中の窒素酸化物や炭化水素（特に不飽和炭化水素）が太陽光線（紫外線）を受けて、光化学反応により二次的汚染物質を生成することにより発生します。

二次的汚染物質としては、オゾン、パーオキシアセチルナイトレイト（PAN）及び二酸化窒素等の酸化性物質、ホルムアルデヒド、アクロレイン等の還元性物質がありますが、ほとんどがオゾンです。光化学反応により生成される酸化性物質のうち、二酸化窒素を除いたものを「光化学オキシダント」と呼んでいます。