איכות האוויר בתל־אביב-יפו מושפעת מפליטות תחמוצות חנקן(NOx: NO₂, NO) , חלקיקים נשימים עדינים (PM2.5, PM10) ומזהמים נוספים כגון תחמוצות גופרית,(SOx) פחמן חד-חמצני (CO), בנזן ואוזון.
מזהמים אלה מנוטרים בתל־אביב-יפו באמצעות מערך של 15 תחנות ניטור אוויר הפרוסות ברחבי העיר וממוקמות בסמוך לצירי תנועה, בגגות מבנים וברציפי הרכבת. תחנות הניטור משדרות נתונים בצורה רציפה הזמינה לצפייה לכלל הציבור באתר מערך ניטור האוויר הארצי של המשרד להגנת הסביבה.
משנת 2001 חל שיפור עקבי במדדי איכות האוויר. השיפור מתבטא בין השאר, בירידה ניכרת בריכוזי תחמוצות הגופרית ,(SOx) כך שלא נרשמו כלל חריגות, ואילו הריכוזים שנמדדו היו נמוכים מאוד. זאת כתוצאה ממעבר לשימוש בגז במהלך 2006 בתחנת הכוח רידינג, מעבר של עסקים ותעשייה לשימוש בסולר ובגז במקום מזוט, וחיוב תחנות הדלק לשיווק סולר דל גופרית. בנוסף, קיימת ירידה בפליטת תחמוצות חנקן (NOx) וחלקיקים נשימים עדינים (PM2.5) מתחבורה, כתוצאה מכניסת כלי רכב עם רמת זיהום מופחתת כמו רכבים בעלי תקן יורו 6 והגידול בשימוש בכלי תחבורה חשמליים.
בשנת 2020 הופסקה לחלוטין פעילות ייצור החשמל בתחנת הכוח רידינג, מה שתרם לירידה נוספת בפליטות המזהמים במרחב העיר.
בשנת 2022, לא נרשמו חריגות מהתקנים הסביבתיים לחנקן דו חמצני (NO₂) פרט לחריגות שנמדדו ברציפי הרכבת, ובמיוחד בתחנת השלום. יחד עם זאת, ניכרה הפחתה בריכוזים שנמדדו ברציפים כתוצאה מהשימוש במפוחים והמשך חשמול המסילות. בתחנות הניטור בעיר נמדדו 22-8 חריגות מהתקן היממתי לחלקיקים נשימים עדינים (PM2.5), כאשר מותרות 18 חריגות יממתיות בשנה. יש לציין שריכוז החלקיקים באוויר מושפע הן ממקורות טבעיים (כמו סופות אבק) והן ממקורות שנוצרו או נגרמו על ידי אדם (כמו תחבורה, בנייה ותעשיה). כמו כן, נמדדו מספר חריגות מועט מהתקן השמונה שעתי לאוזון (O3).
בשנת 2023, לא נרשמו חריגות מהתקנים הסביבתיים לחנקן דו חמצני (NO₂) ,פרט לחריגות שנמדדו ברציפי הרכבת, ובמיוחד בתחנת השלום. יחד עם זאת, ניכרה הפחתה בריכוזים שנמדדו ברציפים כתוצאה מהשימוש במפוחים והמשך חשמול המסילות. בתחנות הניטור בעיר נמדדו 19-7 חריגות מהתקן היממתי לחלקיקים נשימים עדינים (PM2.5), כשמותרות 18 חריגות יממתיות בשנה. כמו כן, נמדדו מספר חריגות מועט מהתקן השמונה שעתי לאוזון (O3).
גם בשנת 2024, לא נרשמו חריגות מהתקנים הסביבתיים לחנקן דו חמצני (NO₂) פרט לחריגות שנמדדו ברציפי הרכבת, ובמיוחד בתחנת השלום. יחד עם זאת, ניכרה הפחתה בריכוזים שנמדדו ברציפים כתוצאה מהשימוש במפוחים והמשך חשמול המסילות. בתחנות הניטור בעיר נמדדו 15-3 חריגות מהתקן היממתי לחלקיקים נשימים עדינים (PM2.5), כאשר מותרות 18 חריגות יממתיות בשנה שמקורן במצבים מטאורולוגיים חריגים, המעודדים המצאות חלקיקים נשימים עדינים באוויר (כמו סופות אבק). כמו כן, נמדדו חריגה אחת בלבד מהתקן השמונה שעתי לאוזון (O3), כאשר מותרות 10 חריגות בשנה.