Taajamissa keskeisin ilmanlaatuun vaikuttava tekijä on autoliikenteen päästöt. Teollisuuden ja energiantuotannon päästöt on viimevuosiin mennessä saatu hallintaan niin, että niiden vaikutus ilmanlaatuun on pääosin melko pieni. Paikallisten päästöjen lisäksi ilmanlaatuun vaikuttavat muualta kulkeutuvat epäpuhtaudet.

Merkittävimpiä kaupunki-ilman saasteita ovat hiukkaset (hengitettävät hiukkaset eli PM₁₀, koko alle 10 µm sekä pienhiukkaset eli PM_2,5)  typen oksidit (typpidioksidi NO₂ ja typpimonoksidi NO), hiilimonoksidi (CO), hiilivedyt (VOC), rikkidioksidi (SO₂) ja selluteollisuuspaikkakunnilla lisäksi haisevat rikkiyhdisteet (TRS).

Liikennemäärien ja säätilan vaihtelut määräävät pääosin käytännössä kaupunkialueen päivittäisen ilmanlaadun. Autojen pakokaasut vapautuvat kaduilla suoraan hengitysilmaamme. Tuulisella säällä epäpuhtaudet laimenevat kuitenkin nopeasti. Tyynellä pakkassäällä sen sijaan epäpuhtaudet alkavat usein kertymään ja voivat aiheuttaa ilmanlaadun ohjearvot ylittäviä pitoisuuksia.

Oulussa ilmanlaatuun vaikuttavat ajoittain myös haisevat rikkiyhdisteet, jotka aistitaan jo hyvin pienissä pitoisuuksissa. Hajuhaittaa esiintyy eniten keväällä ja kesällä. Tällöin vallitsevat rannikoille tyypilliset merituulet, jotka tuovat hajut Nuottasaaren teollisuuslaitoksilta kaupunkiin. Koko vuoden osalta idänpuoleiset tuulet ovat Oulussa kuitenkin hieman lännenpuoleisia yleisempiä (yleisin etelä-kaakko).

Keväisen ilmanlaatuongelman muodostaa katujen pölyäminen. Hiukkaspitoisuudet alkavat kohota lumien sulaessa ja katujen kuivuessa. Tällöin liikenne nostattaa ilmaan talven aikana jauhautunutta hiekoitushiekkaa ja asfalttipölyä.