Ngoài việc nhận ra tính chất hóa học phức tạp của khí quyển có liên quan đến một số chất gây ô nhiễm, các nhà lập mô hình chất lượng không khí cũng phải giải quyết những điều không chắc chắn liên quan đến khí tượng thay đổi và sự phân bố khí thải theo không gian và thời gian.
Điều quan trọng là các nhà lập mô hình chất lượng không khí có khả năng tiếp cận nhiều biến số khác nhau.