大气污染严重的时候，家禽家畜等动物直接吸入大量的污染物，引起急性中毒，甚至大量死亡，如1952年的伦敦烟雾事件，首先发病的是参展的350头牛，其中66头因呼吸系统严重受损死亡。还有日本上野动物也曾因为大气污染严重使养鸟大批死亡，死亡鸟的肺部有大量的黑色烟尘沉积。此外，大气污染物通过降雨降到土壤和水体中，进入食物链，在植物体内富集，草食动物食入含有毒物的牧草之后会中毒死亡，美国阿那空铜矿冶炼厂排出的大量含砷废气，污染周围的牧草，致使24公里内的马、牛、羊等家畜大量中毒死亡。研究还表明，污染的空气使动物的体质变弱，如鸡在粉尘污染的空气中很难长；蚕吃了带粉尘的桑叶生长缓慢，产丝量下降。
