رفتار PAHs در اتمسفر وابسته به واکنش‌های پیچده فیزیکوشیمیایی، تغییر شکل‌های فتوشیمیایی، برهم‌کنش با دیگر آلاینده‌ها و ترسیب خشک و تر می‌باشد. در هوای محیط و با توجه به شرایط اتمسفر (نظیر درجه حرارت هوا، رطوبت و …)، ماهیت آئروسل‌ها و مشخصه‌های PAHs در فاز گازی یا بصورت جذب شده برروی سطح ذرات وجود دارند. به صورت کلی PAHs LMW بسیار فرار بوده و عمدتاً در فاز گازی می‌باشند. باتوجه به اینکه PAHs سبک‌تر دارای سمیت کمتری هستند اما آنها قادر به واکنش با دیگر آلاینده‌ها (ازن، دی‌اکسید نیتروژن و دی‌اکسید گوگرد) جهت تشکیل دیون‌ها، نیترو و دی‌نیترو PAHs و اسیدهای سولفوریک می‌باشند که ممکن است سمیت آنها بسیار افزایش یابد. PAHs دارای چهار و بیشتر از چهار حلقه در شرایط محیطی به مقدار بسیار ناچیزی تبخیر می‌شوند. به همین دلیل بیشتر PAHs سنگین بواسطه فشار بخار پایینشان در اتمسفر در فاز ذره‌ای می‌باشند. برخی از مطالعات ارتباط معنی‌داری بین مقدار PM در هوا و غلظت PAHs در فاز ذره‌ای یافته‌اند. میزان PAHs فاز گازی و ذره‌ای در هوا تابعی از درجه حرارات هوا و میزان فراریت PAHs می‌باشد. بنابراین با افزایش درجه حرارت هوا میزان PAHs گازی افزایش می‌یابد. به صورت کلی سهم اجزای PAHs در فاز ذره‌ای و گازی هوا در جدول ذیل آورده شده است.
