Gli effetti sulla salute umana del pulviscolo presente nell'aria, denominato PM10 in relazione alla grandezza delle particelle di cui è composto, dipendono soprattutto dalla sua quantità (o concentrazione) nonché dalla natura dei suoi componenti. Essi, infatti, a seconda del loro diametro, si andranno a depositare più o meno in profondità nell'apparato respiratorio. Il tipo e la gravità degli effetti determinati sulla salute è anche influenzata dalle sostanze chimiche, organiche ed inorganiche, presenti sulla superficie delle particelle. Le sostanze solubili, ad esempio, possono essere assorbite dall'organismo nel punto in cui si depositano, provocando disturbi locali.
Effetti più gravi, invece, con disturbi (sintomi) e cambiamenti della funzione respiratoria (bronchiti, asma che possono anche richiedere il ricovero ospedaliero) sono stati osservati dopo un’esposizione (pur se limitata ad uno o due giorni) a livelli alti di PM10 e PM2,5 (particelle con diametro inferiore a 2,5 micron). L’Organizzazione Mondiale della Sanità (OMS) ha collegato il diffondersi di questi effetti ad un aumento (di 10 microgrammi per metro cubo) della concentrazione media di PM10 e PM2,5 calcolata nell'arco delle 24 ore giornaliere.
Quando il PM10 contiene elevate concentrazioni di metalli, sono frequenti infiammazioni acute delle vie respiratorie, crisi di asma, e alterazioni del funzionamento del sistema cardiocircolatorio.
L'esposizione prolungata nel tempo anche a bassi livelli di PM10 e PM2,5 è associata all'aumento di disturbi respiratori come tosse e catarro, asma, diminuzione della capacità polmonare, riduzione della funzionalità respiratoria e bronchite cronica insieme ad effetti sul sistema cardiovascolare. L’esposizione al pulviscolo più piccolo (PM2,5) è stata associata ad un aumento della mortalità per malattie respiratorie e ad un maggior rischio di tumore delle vie respiratorie. I tumori sono stati collegati anche alla presenza di sostanze cancerogene attaccate alla superficie delle particelle (come gli idrocarburi policiclici aromatici-IPA nel caso della fuliggine) che, attraverso il PM2,5 possono arrivare fino alla parte più profonda dei polmoni, dove sono assorbite dall'organismo.
Nelle persone sensibili come asmatici, individui con malattie polmonari, malattie cardiache e negli anziani è ragionevole aspettarsi un peggioramento delle loro condizioni e dei loro disturbi. I bambini fino a 12 anni, avendo una frequenza di respirazione doppia, introducono nei polmoni volumi d’aria maggiori rispetto agli adulti e possono essere a maggior rischio per alcuni effetti respiratori come gli attacchi di asma bronchiale.
Secondo l´Organizzazione Mondiale della Sanità, per il particolato non è possibile definire un valore limite al di sotto del quale non si verificano nella popolazione effetti sulla salute: per questo motivo la concentrazione di PM10 e PM2,5 nell'aria dovrebbe essere mantenuta al livello più basso possibile. Tuttavia, le nuove Linee guida dell'OMS sulla qualità dell'aria riportano che riducendo il PM10 a 20 microgrammi per metro cubo si potrebbe arrivare a una riduzione della mortalità del 15%, attraverso la diminuzione dell'incidenza delle malattie dovute a infezioni respiratorie, delle malattie cardiache e del tumore al polmone. Per il PM2,5 l'OMS propone a tutela della salute valori guida per l'esposizione della popolazione pari a 10 microgrammi per metro cubo su base annuale.