孩子的呼吸道相比成年人来说抵抗免疫力较低，空气污染物中的有害有毒物质一旦被孩子吸入，就会沉积于肺泡之中，沉积肺泡的烟尘被溶解后进入血液，损伤血红蛋白输送氧的能力，易造成血液中毒。雾霾中所含的二氧化硫等会刺激呼吸道，危害更大。雾霾严重时，污染物杂质可使中枢神经发生病变，当孩子吸入肺部，严重时可引发肺气肿等疾病。

据国外对欧洲十个城市进行的一项研究显示，14%的儿童哮喘发作和15%的儿童哮喘加重可归因于空气污染。高浓度的空气污染可能引起气道氧化损伤，进而导致气道炎症和气道重塑，加重原有哮喘，或引发新发哮喘。

由于太阳中的紫外线是人体合成维生素D的唯一途径，紫外线辐射的减弱将直接提高孩子患小儿佝偻病的机率。另外，紫外线是自然界杀灭大气微生物如细菌、病毒等的主要武器，灰霾天气导致近地层紫外线的减弱，易使空气中的传染性病菌的活性增强，传染病增多。

美国一所大学的研究发现，在10岁儿童中，那些在婴儿时期遭受过空气污染的孩子比没有受过污染的孩子平均体重重1kg。美国南加州大学的研究小组针对二氧化氮污染对儿童体重的影响进行了跟踪调查。研究发现，出生第一年在空气污染地区的儿童，体重增长更快。“研究表明，婴儿时期对人的成长非常关键，而空气污染则会加速儿童体重增长，导致儿童肥胖。”

联合国儿童基金会表示，吸入颗粒物超标的空气会损伤婴儿大脑组织，破坏认知发展。报告称，婴儿的语言和非语言智力、记忆力、小学生考试成绩、平均成绩的下降以及其他神经行为都与空气污染有关。英国兰卡斯特大学的一项研究也表明，与健康儿童相比，智障儿童暴露在户外空气污染中的时间更长。

澳大利亚莫纳什大学的科学家对一千多名三岁以下的儿童进行了调查。科学家们发现，暴露在工业废气、汽车尾气和其他户外污染中的儿童患自闭症谱系障碍(ASD)的风险增加了78%”。根据研究人员的解释，幼儿发育中的大脑更容易受到环境中有毒物质的影响，多项研究表明，这可能会影响大脑功能和免疫系统。

据中国室内环境监测中心调查结果显示：我国每年由于室内空气污染引起的急诊数为430万人次；每年由室内污染造成的死亡人数达11.1万人，平均每天死亡304人；每年新增先天残疾儿童总数高达80万至120万，其中，42.1%与室内空气污染有关。据北京儿童医院的调查：在该院接诊的白血病患儿中有九成患儿家庭在半年内曾经装修。专家据此推测，室内装修材料中的有害物质可能是小儿白血病的一个重要诱因。