北京市冬季采暖期长达4个月，很多单位的大灶、茶炉等均使用煤为燃料，煤烟型污染一直是北京市空气污染的主要类型；20世纪90年代中期开始，北京市机动车保有量迅速增加，机动车尾气治理技术相对落后，加重了北京市的空气污染，致使从20世纪90年代中期开始，北京市的空气污染类型转变为燃煤和机动车尾气造成的混合型污染。

2004年，北京市区大气中二氧化硫、二氧化氮、一氧化碳、可吸入颗粒物浓度年均值分别为每立方米0.055、0.071、2.2和0.149毫克。与2003年相比，二氧化硫下降9.8%，二氧化氮下降1.4%，一氧化碳下降8.3%；受春季沙尘和秋冬季大雾天气影响，可吸入颗粒物年均浓度增加5.7%。

城近郊区年均降尘量为12.3吨/平方公里.月，比2003年上升2.5%，超出参考限值（11.1吨/平方公里.月）5.1%。全市夏秋季有67天、285个小时出现臭氧浓度超标，超标总天数比2003年增加10天，日发生臭氧小时浓度超标时数增加30小时。全年降水pH值为5.52，检出范围在4.01～7.67之间。全年发生酸雨7次，酸雨频率为16.7%，比2003年有所增加。

2004年北京市SO2年日均浓度二十年来首次达到国家标准。可见除NO2外，近年北京市城近郊区大气中SO2浓度也显著降低，并逐步达到国家标准。而大气中的PM10仍维持在较高的污染水平。对2003年和2004年的空气污染指数变化进行统计分析的结果表明，2003年北京市大气首要污染物为PM10的天数为295天，占全年总天数的80.8％，首要污染物为SO2的天数为43天，占全年总天数的11.8％，首要污染物为NOX的天数为27天，占全年总天数的7.4％。2004年北京市大气首要污染物为PM10的天数为305天，占全年总天数的83.3％，首要污染物为SO2的天数为28天，占全年总天数的7.7％，首要污染物为NOX的天数为33天，占全年总天数的9.0％。因此，从各种大气污染物为首要污染物的天数和比例，也可得出结论，PM10是北京市大气污染的首要因素，控制PM10污染是北京市迫切需要解决的重大问题。

根据研究机构和专家多年研究认为，含交通扬尘在内的各种扬尘污染源和机动车尾气排放是北京市大气颗粒物的主要来源。因此，北京市大气颗粒物污染水平要达到国家标准、并实现“绿色奥运”的承诺，必须在治理锅炉、工业等固定污染源排放的同时，大力开展交通污染源（包括机动车尾气和交通扬尘）颗粒物排放的控制。

北京私家车的数量已接近300万，这抵消了卡车和出租车更新换代带来的环境改善。私车数目的剧增造成城市交通堵塞，效率下降，而解决的方案则是新修道路。从2000年开始，市政府已将1000多个重工业企业和发电厂移出城市范围，同时逐渐引进天然气用于工业用途以减少对污染较重的煤炭的依赖。2005年，全市4000辆老式且污染严重的公共汽车和3万辆出租车被停运，取而代之的是执行新的更严格的污染控制标准的车辆。尽管政府一直努力削减城市工业污染，但北京的空气仍然污浊。媒体和环保专家认为，一个重要原因是大量的建筑工地。为尽快转变为现代化城市，北京对旧居住区进行拆迁并开始了大规模城市建设，每年有1亿平方米的住房开工建设。专家估计，建筑工地的粉尘占到空气悬浮颗粒物的20%―30%。另外40%是由越来越多的车辆引起的。尽管新的机动车排放标准将在2010年全面实施，每辆汽车所减少的污染仍赶不上汽车数量增长的速度。