焚燒垃圾的煙氣通過人體呼吸系統作用於肺部。這過程中產生二氧化硫、氮氧化物、煙塵等汙染物，還有酸性氣體、二噁英、重金屬等，垃圾焚燒廠還會產生垃圾滲濾液、惡臭氣體等。
具體內容不論城市、村鎮，生活垃圾焚燒廠排放的二噁英主要源於以下方式：1、生活垃圾本身含有二噁英，這些二噁英在焚燒過程中未能完全破壞或分解，繼續殘留在煙氣、飛灰和低渣中；2、垃圾中含有的塑料、橡膠在焚燒過程中形成氯苯、氯酚、聚氯酚類物質等前驅物，在重金屬的催化下轉化成二噁英。
二噁英被稱為“地球上毒性最強的毒物”，對生物酶有極強的誘變作用，具有“三致”作用。
垃圾焚燒煙氣中的重金屬主要有汞、鎘、鉛等及其化合物，大部分來源於舊電池、日光燈管、電子元件、塗料及溫度計等。
在焚燒過程中，因高溫氣化形成氧化物、鹵化物揮發進入煙氣。重金屬易在人體內蓄積、導致慢性中毒，如慢性甲級汞中毒、慢性鉛中毒、骨痛病（慢性鎘中毒）等。無機汞在機體內可使腎臟、腦細胞受損害，使中樞神經系統發生障礙，也可導致畸胎、死胎。
