Ilman epäpuhtauksien leviämismalleissa kuvataan tarkasti päästökohdassa tapahtuvaa nousemaa, ilmassa tapahtuvia päästöaineiden kemiallisia prosesseja sekä epäpuhtauksien poistumamekanismeja kuivan sään ja sateen aikana. Joissakin malleissa oletetaan, ettei ilman liikkeillä ole merkitystä. Näin tehdään, jos pääasiallinen tarkoitus on tutkia, miten aineet reagoivat keskenään.

Leviämismallit voidaan jakaa paikallisiin, alueellisiin, ja kaukokulkeumamalleihin. Paikallisilla malleilla arvioidaan aineiden pitoisuuksia päästölähteen lähialueella. Paikallisia malleja ovat mm. maantieliikenteen päästöjen leviämismallit ja katukuilumallit sekä mallit, joilla arvioidaan aineiden leviämistä kemikaalionnettomuuksissa.

Alueellisen mittakaavan mallien päämääränä on happamoittavien ja rehevöittävien aineiden, kuten rikin ja typen yhdisteiden, sekä maanpinnan läheisen otsonin, pitoisuuksien ja laskeuman arviointi. Alueellisen mittakaavan malleilla kuvataan myös raskasmetallien, hiukkasten ja radioaktiivisten aineiden leviämistä.

Ilmanlaatumallien lähtötiedoiksi tarvitaan tietoja erilaisista päästöjen lähteistä, mittaamalla ja mallittamalla saatuja tietoja ilmakehän tilasta sekä tietoja taustapitoisuuksista. Mallien lähtötietoina voi olla myös erilaisia paikkatietoja (esimerkiksi maanpinnan muodot ja laatu).

Malleilla tuotettua tietoa ilmakehän tilasta käytetään päätöksenteossa pyrittäessä vähentämään eri päästölähteiden haitallisia vaikutuksia ihmisten terveydelle ja luonnolle. Laskelmat tehdään yleensä sääaineistoja käyttäen tunti tunnilta usean vuoden yli. Näin voidaan pitoisuusarvoille ja laskeumalle esittää tilastolliset suureet kuten keskiarvot ja annettujen rajapitoisuuksien ylitystiheydet.

Tulokset esitetään karttapohjalla, jolloin niitä on helppo käyttää esimerkiksi

• ilmansuojelutoimenpiteiden suunnittelussa

• pitoisuuksien ja väestön altistumisen selvittämisessä

• päästöjen vähentämisstrategioiden keskinäisessä vertailussa

• eri päästölähteiden paikantamisessa ja niiden tärkeyden selvittämisessä

• mittausasemien sijoittelun tarkastelussa.