這類顆粒物不同於可吸入顆粒物Pm10，在人的呼吸道無法被阻攔。不論鼻毛、氣管纖毛都無法過濾，直接進入肺泡，並參與肺血交換進入血液循環。聯合國和WHO研究成果是PM2.5可以通過血腦屏障影響人的全身。所以高強度霧霾對心腦血管病人危害尤其嚴重。
中國社科院聯合中國氣象局發布《氣候變化綠皮書》，報告稱霧霾天氣影響健康，除眾所周知的會使呼吸系統及心臟系統疾病惡化等，還會影響生殖能力。目前來看，霧霾對人類健康最直接的危害主要還是增加呼吸系統疾病的發病率，霾天氣引起的健康影響主要以急性效應為主，主要表現為上呼吸道感染、哮喘、結膜炎、支氣管炎、眼和喉部刺激、咳嗽、呼吸困難、鼻塞流鼻涕、皮疹、心血管系統紊亂等疾病的癥狀增強；呼吸系統疾病的發病/入院率增高。此外，霾天氣還會對人體健康產生壹些間接影響。霾的出現會減弱紫外線的輻射，如經常發生霾，則會影響人體維生素D合成，導致小兒佝僂病高發，並使空氣中傳染性病菌的活性增強。霾天氣還會影響人們的心理健康，使人產生壓抑、悲觀等不良情緒。
而霧霾副產品光化學煙霧，可以說積聚了劇毒的可致癌物，是霧霾造成的最危險的人類健康危害。