Bosbranden kunnen een verscheidenheid aan schadelijke verontreinigende stoffen in de lucht vrijgeven, waaronder fijnstof (PM), ozon (O3), stikstofdioxide (NO2), koolmonoxide (CO) en vluchtige organische stoffen (VOS).

Fijne materie is een complex mengsel van vaste en vloeibare deeltjes die in de lucht zweven. PM kan afkomstig zijn uit verschillende bronnen, waaronder bosbranden, industriële emissies, uitlaatgassen van voertuigen en landbouwactiviteiten. Bij natuurbranden bestaat PM voornamelijk uit fijne deeltjes (PM2,5), met een diameter kleiner dan 2,5 micrometer. PM2.5 kan bij inademing gemakkelijk diep in de longen terechtkomen en is in verband gebracht met een aantal nadelige gezondheidseffecten, waaronder ademhalings- en cardiovasculaire problemen.

Ozon is een gas dat ontstaat wanneer zonlicht reageert met zuurstof en andere verontreinigende stoffen in de lucht. Ozon is een belangrijk onderdeel van smog en kan de ogen, neus en keel irriteren. Ozon kan ook bijdragen aan ademhalingsproblemen, waaronder astma en bronchitis.

Stikstofdioxide is een gas dat ontstaat bij de verbranding van brandstoffen. NO2 kan de ogen, neus en keel irriteren. NO2 kan ook bijdragen aan ademhalingsproblemen, waaronder astma en bronchitis.

Koolmonoxide is een gas dat ontstaat bij de verbranding van brandstoffen. CO kan hoofdpijn, duizeligheid, misselijkheid en vermoeidheid veroorzaken. CO kan ook dodelijk zijn als het in hoge concentraties wordt ingeademd.

Vluchtige organische stoffen zijn een groep chemicaliën die worden uitgestoten door verschillende bronnen, waaronder bomen, planten en industriële processen. VOS kunnen bijdragen aan de vorming van ozon en smog. Sommige VOC's kunnen ook giftig zijn en een verscheidenheid aan gezondheidseffecten veroorzaken, waaronder kanker, voortplantingsproblemen en ontwikkelingsproblemen.

De samenstelling van de rook van natuurbranden kan variëren, afhankelijk van het type vegetatie dat brandt, de temperatuur van de brand en de weersomstandigheden. De hierboven genoemde verontreinigende stoffen worden echter doorgaans aangetroffen in de rook van natuurbranden.