تدرس الجغرافية تركيب الغلاف الجوي وبنيته الشاقولية، وأهميته، ومصادر تلوثه ونتائجه، وغير ذلك من التغيرات التي يتعرض لها باعتبار الظروف الجوية أحد أهم العوامل المحددة لمقدار تركيز الملوثات في الغلاف الجوي، كما أن للملوثات دور مهم في تحديد قيم العناصر الجوية، وبالتالي تحديد المعالم المناخية للمناخ الأصغري والمناخ العام. والجغرافيا تهتم بالغلاف الجوي باعتباره أحد الأغلفة الجغرافية الهامة، وهو يتألف من خليط ميكانيكي من الغازات والعناصر الجوية التي تختلف في كميتها ودرجة ثباتها، وبعد الغلاف الجوي من الموارد الطبيعية الأساسية والمتجددة، ومكوناته هي أساس الحياة واستمرارها وتوازنها.
إن التلوث الجوي يعد من أهم مجالات البحث الجغرافي، والجغرافي يمكنه القيام بدراسة جوانب متخصصة في مشكلة التلوث تعد من صميم الدراسات الجغرافية ولاسيما الجغرافية التطبيقية، ويمكن أن تفيد منها العلوم الأخرى، فهناك أشكال متعددة لما يمكن أن يسهم به الجغرافي في هذا الصدد، وذلك من خلال دراسته لاتجاهات الرياح وسرعتها، ودراسة التوطن الصناعي، وكثافة المرور، وغير ذلك من الجوانب التي يستطيع الجغرافي أن يسهم بها في دراسة مشكلة تلوث الجو، وتقديم دراسة شمولية متكاملة لأبعاد المشكلة البيئية الناتجة عن تلوث الجو وتغير عناصره.
إن دراسة تلوث الغلاف الجوي باعتباره أحد الأغلفة الجغرافية، ودراسة الآثار الناجمة عن هذا التلوث على الأنظمة الجغرافية المختلفة، وعلى صحة الإنسان باعتباره أحد أهم العناصر الحية في البيئة، وعلى المكونات التاريخية والروائع الفنية والثقافية التي أبدعتها الأيدي البشرية خلال الزمن، ودراسة مصادر الملوثات، سواء تلك المصادر الطبيعية كالحرائق الطبيعية، وثوران البراكين والزلازل والأعاصير، والفيضانات، والعواصف الغبارية وغيرها، أو الناجمة عن مصادر بشرية مصطنعة، كوسائل النقل، والصناعة والزراعة وحرائق الغابات والملوثات الإشعاعية وغيرها، وتحديد أماكن انتشارها، وآلية انتقالها وسرعتها.
وعلى سبيل المثال دراسة انتقال الملوثات المسببة للأمطار الحمضية من الولايات المتحدة الأمريكية إلى كندا أومن بلدان أوروبا الغربية إلى أوروبا الشرقية والدول الاسكندنافية)، أو انتقال المواد المشعة كما حدث إثر حادثة المفاعل النووي في تشرنوبيل سنة 1986 حيث تحركت في معظم الاتجاهات، وأسباب ذلك وتأثيراته الجغرافية والبيئية المختلفة، كل هذا يعد من صميم عمل الباحث الجغرافي وإن لم يكن حكراً عليه وحده بأي شكل من الأشكال. وبحسب (ميلانوفا، ريابتشيكوف) فإنـه مـن المهم جداً دراسة مشاكل تلوث الجو من مدخل جغرافي، وذلك لأن تلوث الجو يؤدي من جانب أول إلى تغير جميع عناصر المركب الطبيعي، ومن جانب آخر فإن طبيعة التلوث وشدته تتعلق بخصائص الشروط الطبيعية كما أن الجغرافية تدرس التغيرات المناخية التي حدثت خلال الأحقاب الجيولوجية.