Les sources d’aérosols peuvent être soit naturelles (volcans, sols, océans), soit dues aux activités humaines (évolution des gaz émis par combustion, etc.). Les aérosols sulfatés sont en quantité importante dans l’atmosphère: en effet, le SO₂ est principalement émis de façon naturelle par les volcans, atteignant la stratosphère dans les cas d'éruptions intenses. Les couches d'aérosols sulfatés ainsi formées demeurent environ deux ans dans la stratosphère. Le SO₂ est également émis suite aux activités humaines et résulte en particulier de la combustion du charbon, chargé en soufre. Parmi les autres aérosols d'origine anthropique, issus des combustions de combustibles fossiles, existent les aérosols carbonés et ceux de carbone-suie. Leur temps de séjour dans l’atmosphère varie de quelques semaines (dans la troposphère) à quelques années (dans la stratosphère). Les différents types d'aérosols influent différemment sur les rayonnements traversant l'atmosphère et ont donc des impacts différents sur le climat.

- Ils influent soit par un effet direct
Dans ce cas, trois mécanismes (a, b, c) peuvent entrer en jeu.
(a) Les particules d’aérosols peuvent rétro-diffuser le rayonnement solaire (c’est-à-dire le diffuser vers l'extérieur de la Terre, mécanisme improprement appelé réflexion). Ce processus a pour conséquence de diminuer la quantité de rayonnement solaire qui réchauffe la Terre, et donc entraîne un refroidissement de la surface terrestre.
(b) Les particules d’aérosols peuvent absorber le rayonnement solaire. Elles sont alors chauffées (voir absorption). Absorption puis thermalisation sont en général suivies de réémission sous forme d'un rayonnement thermique (dans l'infrarouge) dirigé en partie vers la surface de la Terre, et en partie vers l'extérieur de la Terre. A l'équilibre énergétique, la quantité d'énergie solaire absorbée est égale à la quantité d'énergie associée au rayonnement thermique émis.
En terme de bilan, ce mécanisme conduit à une diminution de l'énergie reçue par la surface terrestre, et donc à un refroidissement de la surface terrestre. Ce mécanisme est comparable au mécanisme impliqué dans l'effet de serre, mais agit en sens inverse. Il est à l'origine du refroidissement observé à la surface terrestre lors d'une éruption volcanique intense, en même temps que du fort réchauffement observé à l'altitude de la couche d'aérosol volcanique (environ une quinzaine de kilomètres).
(c) Les particules d’aérosols peuvent absorber le rayonnement tellurique (rayonnement infra rouge) émis par la surface terrestre. Absorption, thermalisation, suivies de réémission, conduisent à l'émission d'un rayonnement thermique (dans l'infrarouge) dirigé en partie vers la surface de la Terre, et en partie vers l'extérieur de la Terre. A l'équilibre énergétique, la quantité d'énergie solaire absorbée est égale à la quantité d'énergie associée au rayonnement thermique émis. En terme de bilan, ce mécanisme conduit à une diminution de l'énergie perdue par la surface terrestre, et donc à un réchauffement de la surface terrestre (effet de serre).

- Ils influent soit par un effet indirect :
Les aérosols servent de support de condensation pour l’eau présente dans l'atmosphère sous forme vapeur contenue ; ils constituent alors des noyaux de condensation à l’origine de la formation des nuages. Le pouvoir réfléchissant (albédo) des nuages va ainsi dépendre du nombre et de la taille des gouttelettes formées avec ces noyaux de condensation : (a) plus il y aura de gouttelettes dans le nuage, plus elles diffuseront le rayonnement (l'albédo du nuage augmente) et (b) plus les gouttelettes seront petites, moins elles auront tendance à précipiter (à former de la pluie ou de la neige) et la durée de vie du nuage sera augmentée. Dans les deux cas (a) et (b), l’effet sera de diminuer la quantité d’énergie solaire parvenant au sol, et donc une tendance au refroidissement à la surface.
Ces mécanismes contribuent à l’équilibre énergétique de la planète.
Lire l’article : Température moyenne à la surface de la Terre et effet de serre et voir le schéma : Bilan énergétique de la planète Terre dont le détail des mécanismes est explicité dans l’article.