Los contaminantes orgánicos más importantes son los hidrocarburos gaseosos o líquidos, tanto los alifáticos como los aromáticos. Provienen de las combustiones incompletas de derivados del petróleo o el derrame o evaporación de éstos. Los hidrocarburos alifáticos son asfixiantes por desplazamiento del oxígeno, mientras que la mayoría de los aromáticos presentan propiedades tóxicas y anestésicas.
Algunos autores consideran como contaminante el CH4, que se genera de forma natural por descomposición anaerobia de la materia orgánica. Ello se debe a que este hidrocarburo es capaz de absorber radiación infrarroja, por lo que puede contribuir a potenciar el efecto invernadero.
También se consideran contaminantes los halocarburos: los CFCs o "freones" (utilizados como propelentes para aerosoles domésticos o como refrigerantes) y los "halones" (utilizados como agentes extintores). Aunque todos ellos son muy inertes en condiciones normales, el hecho de que la radiación ultravioleta pueda liberar los átomos de halógeno, los hace presuntamente responsables de la reducción de la capa de ozono estratosférica.