沉降是由于分散相和分散介质的密度不同，分散相粒子在力场（重力场或离心力场）作用下发生的定向运动。沉降是大气颗粒物主要消除过程之一，按照沉降过程是否需要降水冲刷，又可分为干沉降和湿沉降。

（1）干沉降

干沉降是大气中污染气体和微颗粒物在没有降水时的沉降过程，是大气的一种自净作用。大气中难溶于水的悬浮颗粒或气体物质主要通过对流扩散迁移至地表被树木或建筑物阻留或迁至平流层。干沉降是由湍流扩散和重力沉降以及分子扩散等作用引起的，气溶胶粒子和微量气体成分被上述作用过程输送到地球表面，或者使它们落在植被和建筑物表面上，分子作用力使它们在物体表面上黏附，从而从大气中被清除。大气中悬浮的颗粒物的密度和粒度越大，重力沉降速率越大，越易通过干沉降去除。因此，小颗粒物，如PM2.5由于沉降速率太小，往往不易通过干沉降去除。

（2）湿沉降

大气中的雨、雪等降水形式和其他形式的水汽凝结物都能对空气污染物起到清除的作用，该作用称为降水清除或污染物的湿沉降。湿沉降过程从云的形成开始，气溶胶粒子本身可作为凝结核而成为云滴的一部分；在云的发展过程中，大气微量气体成分和其他不能作为凝结核的粒子，可通过扩散、碰撞、并和等过程进入云滴。以上两个过程统称为“云中清除”，发生在云层高度。与之相对应的是“云下清除”，即在降水过程中，雨滴或雪花等将进一步吸收大气微量成分和气溶胶粒子，随着降水降落的过程。湿沉降的清除效率与云底高度、降水粒子的大小和形状，以及被清除成分的物理化学性质有关。湿沉降的一个最常见的例子就是酸雨的形成。