很多人認為，工廠和汽車尾氣排放是造成PM2.5顆粒物污染的主要原因之一，這其實是由人類活動或者自然活動所帶來的大氣顆粒物直接排放，在研究者的“術語”中被稱為“一次排放”。除了“一次排放”，空氣中還時常發生著顆粒物的“二次形成”。

“二次形成”是指排放的氣態污染物轉變成固體顆粒物的過程。人類活動排放的大量氣態污染物如二氧化硫SO2、氮氧化物NOx、氨氣NH3、揮發性有機污染物（vocs）等，在大氣中被氧化產生硫酸鹽、硝酸鹽、銨鹽和二次有機氣溶膠（SOA）。這些新生成的細顆粒物是大氣中PM2.5的重要來源。

“全球范圍內，二次顆粒物貢獻率在20%-80%之間，在我國中東部地區常常高達60%，在成霾時往往二次顆粒物所占比例更高。”2014年中科院發布的《2014科學發展報告》指出。

王琳介紹，相較于“一次排放”，“二次形成”的過程較為復雜。其形成過程大致分為兩種：一種是讓大氣中顆粒物變得更“重”，另一種是變得更“多”。“我們課題組目前主要關注變‘多’的過程，研究城市空氣中的大氣新粒子是怎么形成的。”王琳說。

“二次形成”讓大氣中顆粒物“變多”的過程，就是大氣中部分氣體分子隨機碰撞，通過分子間作用力或化學鍵生成分子團簇，分子團簇的進一步生長則形成納米微細粒子，也就是大氣新粒子；這些納米微細粒子繼續生長，則造成PM2.5污染。

但具體到大氣新粒子形成事件的化學與物理機制，一直是一個未解之謎。