不是所有的粉尘都能致病，且各种粉尘致病效果不同。
粉尘可随呼吸进入呼吸道，进入呼吸道内的粉尘并不全部进入肺泡，可以沉积在从鼻腔到肺泡的呼吸道内。影响粉尘在呼吸道不同部位沉积的主要因素是尘粒的物理特性（如尘粒的大小、形状及密度等），以及与呼吸有关的空气动力学条件（如流向、流速等）。不同粒径的粉尘在呼吸道不同部位沉积的比例也不同，尘粒在呼吸道内的沉积机理主要有以下几种。
1. 截留：主要发生在不规则形的粉尘（如云母片状尘粒）或纤维状粉尘（如石棉、玻璃棉等），它们可沿气流的方向前进，被接触表面截留。
2. 惯性冲击：当人体吸入粉尘时，尘粒按一定方向在呼吸道内运动。由于鼻咽腔结构和气道分叉等解剖学特点，当含尘气流的方向突然改变时，尘粒可冲击并沉积在呼吸道黏膜上。这种作用与气流的速度、尘粒的空气动力学径有关。冲击作用是较大尘粒沉积在鼻腔、咽部、气管和支气管黏膜上的主要原因。在这些部位上沉积下来的粉尘如不及时被机体清除，长期慢性作用就可以引起慢性炎症病变。
3. 沉降作用：尘粒可受重力作用而沉降，沉降的速度与粉尘的密度和粒径有关。粒径或密度大的粉尘沉降速度快。当吸入粉尘时，首先沉降的是粒径较大的粉尘。
4. 扩散作用：粉尘粒子可受周围气体分子的碰撞而形成不规则的运动，并引起在肺内的沉积。受到扩散作用的尘粒一般是指0.5μm以下的尘粒，特别是小于0.1μm的尘粒。
尘粒在呼吸系统的沉积可分为三个区域：上呼吸道区（包括鼻、口、咽和喉部）、气管、支气管区和肺泡区（无纤毛的细支气管及肺泡）。一般认为，空气动力学径在10μm以上的尘粒大部分沉积在鼻咽部，10μm以下的尘粒可进入呼吸道的深部。而在肺泡内沉积的粉尘大部分是5μm以下的尘粒，特别是2μm以下的尘粒。进入肺泡内粉尘空气动力学径的上限是10μm，这部分进入到肺泡内的尘粒具有重要的生物学作用，因为只有进入肺泡内的粉尘才有可能引起肺尘埃沉着病。
目前对于沉积在呼吸系统不同区域的粉尘有不同的定义。如吸入性粉尘是指从鼻、口吸入到整个呼吸道内的全部粉尘，这部分粉尘可引起整个呼吸系统的疾病。可吸入性粉尘是指从喉部进入到气管、支气管及肺泡区的粉尘，这部分粉尘除有可能引起肺尘埃沉着病外，还能引起气管和支气管的疾病。呼吸性粉尘是指能进入肺泡区的粉尘，是引起肺尘埃沉着病的病因。
粉尘的排出主要有以下几种方式：
1. 粉尘从呼吸道排出：人的鼻腔、气管中分布了许多上皮绒毛，且覆盖有大量黏液。呼吸进入人体的绝大多数粉尘都被黏液吸附，随着纤毛摆动而逐渐到达口鼻部，通过痰和鼻涕排出。
2. 粉尘从肺内排出：肺脏有排出吸入尘粒的自净能力。在吸入粉尘后，沉着在有纤毛气管内的粉尘能很快地被排出。但进入到肺泡内的微细尘粒则排出较慢。前者称为气管排出，主要是借助于呼吸道黏液纤毛组织。纤毛摆动时，不仅可将阻留在气道壁黏液中尘粒，而且也能将吞噬粉尘的尘细胞向上推出。而黏附在肺泡腔表面的尘粒，除被巨噬细胞吞噬，并通过巨噬细胞本身的阿米巴样运动及肺泡的缩张转移至纤毛上皮表面，通过纤毛运动而清除排出，绝大部分粉尘通过这种方式排除。后者称为肺清除，主要是由肺泡中的巨噬细胞将粉尘吞噬，成为尘细胞，使其受损、坏死、崩解、尘粒游离，再被吞噬，然后运至细支管的末端，经呼吸道随痰排出体外。纤维粉尘（如石棉尘）还可穿透脏层胸膜进入胸腔。
人体通过各种清除功能，可使进入呼吸道的97％～99％的粉尘排出体外，只有约1％～3％的尘粒沉积在体内。长期吸入粉尘可使人体防御功能失去平衡，清除功能受损，而使过量粉尘沉积，造成肺组织损伤，形成疾病。
关于粉尘在肺内的清除速率，有人用放射性气溶胶进行过研究，发现吸入的尘粒大部分在24h内清除。粉尘从肺内的排出速度与尘粒的大小和沉着的部位有关。
人体本身的防御体系是很完善的，足以抵御一般强度的空气污染。
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