Cietās daļiņas apraksta cietās vielas vai šķidrumus, kas ir ļoti mazi un parasti atrodas gaisā, un tādā gadījumā tos var saukt arī par daļiņu piesārņojumu. Daļiņu izmērs var svārstīties no tikai divām vai trim molekulām līdz gabaliņiem, kas ir skaidri redzami cilvēka acij, lai gan joprojām ir mazi. Ir divu veidu cietās daļiņas, primārās un sekundārās. Primārās daļiņas tiek radītas tieši no avota un kaut kādā veidā tiek palaistas gaisā, kur tās var palikt suspendētas no stundām līdz nedēļām atkarībā no izmēra. Sekundārās daļiņas faktiski veidojas gaisā, kad dažādas molekulas un apstākļi rada ķīmiskas reakcijas.
Lielāko daļu cieto daļiņu mēra mikrometros. Mazākās daļiņas, ko sauc par smalkajām daļiņām, ir 2.5 mikrometri vai mazākas. Rupjās daļiņas ir lielākas, to izmērs ir no 2.5 mikrometriem līdz 10 mikrometriem. Vizuāli smalkās daļiņas, ja tās vispār var redzēt, parādīsies kā tvaiki vai dūmi. Lielākas rupjās daļiņas var būt atsevišķi redzamas un var veidot graudainus piesārņojošo vielu mākoņus.
Atmosfēra nav vienīgā vieta, kur var pastāvēt daļiņas. Tas var būt arī šķidrumos, piemēram, okeāna ūdenī un ķīmiskos šķīdumos. Šķidrumā esošās daļiņas var nokļūt gaisā, iztvaikojot vai maisot, kas faktiski var fiziski izmest daļiņas gaisā. Viens piemērs tam ir sāls okeānā, ko vējš un iztvaikošana var izraisīt gaisā. Par to liecina metāla konstrukcijas pie sālsūdens objektiem, kuras var ciest no korozīvās ietekmes, ko rada gaisa daļiņas, kas nes sāli uz zemi.
Ir daudzi cieto daļiņu avoti, daži no tiem ir mākslīgi, bet citi – dabiski. Viens no lielākajiem sīko un rupjo daļiņu piesārņojuma avotiem ir putekļi, kas gaisā tiek izmesti no ceļiem. Citi avoti ir fosilā kurināmā dedzināšana, piemēram, ogles, mežu ugunsgrēki, vulkānu izvirdumi un emisijas no automašīnu dzinējiem, kurās kā degviela tiek izmantots benzīns. Jo smalkākas ir daļiņas, jo ilgāk tās paliks atmosfērā, ļaujot dažām pārvietoties diezgan tālu, pirms lietus vai gravitācijas tās nogādās zemē.
Viena no daļiņu, īpaši smalko daļiņu, briesmām ir tā, ka tās var ieelpot. Ja daļiņas, kas var sastāvēt no jebkuras simtiem ķīmisku vielu un elementu kombinācijas, spēj izkļūt cauri deguna un mutes aizsargmehānismiem, tad tās var nokļūt plaušās un, iespējams, pat nonākt asinsritē. Tas var izraisīt elpošanas problēmas un, iespējams, veicināt lielāku risku saslimt ar dažiem vēža vai sirds slimību veidiem.
Vēl viena problēma, ko rada daļiņas, ir izmaiņas tajā, kā atmosfēra absorbē saules starojumu. Pietiekami augsta daļiņu koncentrācija atmosfērā var mainīt to, kā siltums nokļūst caur atmosfēru uz virsmu un kā siltums, kas atstarots no virsmas, atgriežas kosmosā. Dažas daļiņas spēj izkliedēt starojumu, liekot zemei sasniegt mazāku siltuma daudzumu, vienlaikus neļaujot radiācijai, kas sasniedz Zemi, izkļūt atpakaļ kosmosā, kā tas parasti notiek.