La atmósfera de la tierra, que común mente llamamos "AIRE" esta formada, principalmente,  por 2 gases: Oxígeno (O2), que ocupa el 21% en volumen, y el Nitrógeno (N2), que ocupa el 78% de la atmósfera.  El 1% restante está formado por otros gases incluyendo Argón (Ar), que ocupa el 0.94% del 1% restante y Dióxido de Carbono (CO2).

Además de Argón y del Dióxido de carbono, también hay muchas substancias indeseables creadas por el hombre, tales como Monóxido de Carbono (CO), Hidrocarburos (HC), Oxidos de Nitrógenos (NOx), Dióxido de Azufre (SO2) y muchos sólidos como polvo, partículas de carbón, etc.

Principales componentes del aire

Existen varias fuentes de contaminación del aire, tales como:

a) Fuentes móviles (vehículos automotores),
b) Fuentes fijas (Proceso industriales)
c) Incendios forestales, (quemas)

Subproductos de la combustión

La Gasolina y el Diesel son Hidrocarburos líquidos.  Si se produce una combustión ideal de los Hidrocarburos, los subproductos serán según la siguiente ecuación:

Teóricamente la combustión seria perfecta con una relación de aire - combustible (A/F) de14. 5 -15 Kg.: 1Kg, dependiendo de la calidad del combustible. La relación entre la calidad real de aire aspirado y la cantidad teórica aspirada,  se denomina Factor Lambda, y se representa por el símbolo: ; se determina según la siguiente relación:

a) Un valor de Lambda > 1; significa exceso de aire o mezcla pobre
b) Un valor de Lambda < 1; significa exceso de combustible o mezcla rica

En la realidad no es posible lograr una combustión ideal, sino se da una combustión incompleta, con sus respectivos subproductos (emisiones), esto se incrementa debido a la falta de un mantenimiento adecuado.

Monóxido de Carbono (CO),

Es un gas producido por una combustión incompleta del combustible, debido a un insuficiente suministro de Oxígeno a la cámara de combustión, por ejemplo, por una mezcla sobre-enriquecida o por mala formación de la mezcla.

Técnicamente se entiende como combustible parcialmente quemado.

La concentración (proporción volumétrica) de CO en los gases de escape es generalmente determinada por la relación aire-combustible (A/C) (Mezcla) y variará con los cambios en dicha proporción (en motores a gasolina).

Hidrocarburos (HC).

Lo siguiente solo es típico para los motores a gasolina, ya que en el motor diesel los HC no son relevantes. Este es gas Hidrocarburo crudo (HC), combustible no quemado o que se evapora del tanque de combustible, del carburador y se ha escapado a la atmósfera.

Técnicamente se entiende como combustible no quemado.

Evaporación de gasolina

Oxidos de nitrógeno (NOx).

Hay diferentes compuestos moleculares formados por el Nitrógeno (N2) y el oxigeno (O2) como NO, NO2,O3, etc. Estos son llamados ''Oxidos de Nitrógeno'' y son expresados por conveniencia como ''NOx''.

El 95% de Nitrógeno encontrado en los gases de escape es Oxido Nítrico (NO) que se forma en la cámara de combustión. El Oxido Nítrico se combina con el Oxígeno en la atmósfera para formar Dióxido de Nitrógeno (NO2).

Nótese, sin embargo que como el nitrógeno molecular (N2), que es el 79% de la atmósfera, es estable en condiciones normales, a alta temperatura (arriba de 1500 ºC o 2700 ºF) y a alta concentración de oxígeno hace que el nitrógeno reaccione con el oxígeno para formas NOx. 

También puede ocurrir que el NOx se forme durante una combustión incompleta como en los casos de HC CO, porque solo así la temperatura es suficientemente alta para soportar la reacción química que se forma.

Si la temperatura no pasa los 1500 ºC el N2 y O2 sobrantes de la combustión saldrán por el sistema  de escape sin combinarse para formar NOx.