Reducción de la contaminación atmosférica
Ya que las ciudades se esfuerzan por cumplir con los estándares en calidad atmosférica, las maneras en que los árboles contribuyen con la limpieza del aire no deben ser pasadas por alto. Los contaminantes más importantes en la atmósfera urbana son el ozono (O), óxidos de nitrógeno (NO), óxidos de azufre (SO) y otros tipos de polución en menor escala. El smog es producido por reacciones químicas entre NO y compuestos orgánicos volátiles (COVs) en presencia de luz solar. Las altas temperaturas aumentan la velocidad de estas reacciones. Las emisiones vehiculares e industriales, los vapores de gasolina y los solventes químicos son las principales fuentes de NO y COVs. Las partículas contaminantes de menos de 10 o 25 micrómetros "Micrómetro (unidad de longitud)") de tamaño (PM10 y PM25) están formadas por gotas microscópicas de sólidos o líquidos, las cuales se adhieren a los tejidos pulmonares ocasionando serios problemas de salud. La polución comienza en su mayoría como humo, el cual causa graves problemas a personas con enfermedades cardíacas y respiratorias e irritación a personas saludables. Los árboles son una solución importante, efectiva y económica tendiente a reducir la polución y mejorar la calidad del aire.
Con una sana y extensa forestación urbana la calidad del aire puede ser mejorada drásticamente. Los árboles ayudan a disminuir la temperatura del aire y el efecto de la isla de calor en áreas urbanas. Esta disminución en la temperatura no solo reduce el consumo de energía, sino que también mejora la calidad atmosférica ya que la formación de ozono requiere de altas temperaturas.
La reducción de temperatura por parte de la sombra de los árboles en playas de estacionamiento (aparcaderos) disminuye la cantidad de emisiones evaporativas en autos estacionados. Estacionamientos sin sombra de árboles pueden apreciarse como islas de calor en miniatura, donde las temperaturas pueden ser incluso mayores que en las áreas circundantes. Áreas arboladas pueden reducir significativamente la temperatura del aire. A pesar de que la principal masa de emisiones de hidrocarburos proviene de los caños de escape de vehículos, el 16% de esas emisiones proviene de la evaporación que ocurre en los sistemas de distribución de combustible cuando los vehículos están detenidos y los motores aun calientes. Esas emisiones evaporativas y los gases de combustión de los primeros minutos de operación de un motor son altamente perjudiciales para el microclima local.
Los componentes volátiles del asfalto se evaporan más lentamente en estacionamientos con sombra y calles. La sombra no solo reduce las emisiones sino que también aumenta la durabilidad del asfalto y por ende la necesidad de mantenimiento. Menos mantenimiento implica menos asfalto caliente (humos y vapores) y menos maquinaria operando (emisiones de hidrocarburos). El mismo principio se aplica al techado sobre la base de asfalto.
Los árboles también reducen la contaminación fijando activamente las partículas de polución del aire. Los estomas, poros en la superficie de las hojas, captan gases contaminantes que luego son absorbidos al agua del interior de la hoja. Algunas especies de árboles son más susceptibles a la absorción de polución, lo cual puede afectar el desarrollo normal de la planta. Idealmente, los árboles deberían seleccionarse de acuerdo a una alta capacidad de absorción de contaminantes y a una alta resistencia a los efectos negativos que ocasionan.
Un estudio realizado en 1991 a través de la región de Chicago determinó que los árboles remueven aproximadamente 17 toneladas de monóxido de carbono (CO), 93 toneladas de dióxido de azufre (SO), 98 toneladas de dióxido de nitrógeno (NO) y 210 toneladas de ozono (O).
Quienes trabajan con parques urbanos en ocasiones se encuentran interesados en conocer la cantidad de carbono que es fijado del aire y almacenado en el arbolado como madera en relación con la cantidad de dióxido de carbono (CO) que es liberado a la atmósfera durante el trabajo de la maquinaria necesaria para mantener los árboles, la cual está impulsada por combustibles fósiles.
Sumado a la absorción de gases nocivos, los árboles también funcionan como filtros interceptando partículas del aire y reduciendo la cantidad de partículas dañinas de importancia, siendo capturadas por la superficie del árbol y su follaje. Esas partículas permanecen temporalmente en la superficie de los árboles hasta que son lavadas por el agua de lluvia, arrastradas por fuertes vientos o hasta que caen al suelo dentro de una gota de transpiración de la hoja. Ya que los árboles son un reservorio temporal de partículas dañinas, si no existiesen, esas partículas temporalmente retenidas permanecerían en el aire dañando la salud humana. Aumentar la superficie arbolada aumenta la retención de partículas aéreas y por ende mejora la calidad del aire.