Hiukkasten vaikutuksia ihmisten terveyteen on tutkittu jo useiden vuosikymmenien ajan. Ensimmäisiä selkeitä viitteitä ilmansaasteiden yhteydestä kuolleisuuteen on ajalta, jolloin hiililämmitys oli yleistä: kun kylmä ja tyyni sää kohottivat lämmityksestä tulevia päästöjä, havaittiin kuolleisuudenkin kasvavan. Myöhemmät tutkimukset ovat vahvistaneet nimen omaan hiukkaspitoisuuksien yhteyden ihmisten kuolleisuuteen.

Hiukkasia voidaan hyödyntää lääketieteellisesti esimerkiksi hoidettaessa hengityselinsairauksia. Lääkeaine voidaan annostella hengitettävien hiukkasten muodossa inhalaattorin avulla. Inhalaattoreilla annosteltavia lääkkeitä käytetään muun muassa astman hoidossa sekä tupakoinnin lopettamiseen tähtäävissä nikotiinikorvaushoidoissa.

Myös niin kutsutut suolahuonehoidot perustuvat aerosolihiukkasten muodossa olevien suolakiteiden hengittämiseen ja depositioon iholle.

Kaikkein pienimmät aerosolihiukkaset, nanohiukkaset, eivät pienen massansa takia näy hiukkasten kokonaismassaa (esim. PM₁₀ tai PM_2.5) mitattaessa. On kuitenkin olemassa viitteitä, että myös nanohiukkaset vaikuttavat ihmisten terveyteen, sillä ne voivat kulkeutua hyvin syvälle keuhkoihin ja päätyä verenkiertoon, jopa solujen sisälle asti. Tarkkaa ja pitkäaikaisista tutkimuksista peräisin olevaa tietoa nanohiukkasten terveysvaikutuksista on kuitenkin vielä varsin vähän.

Aerosolihiukkasia päätyy hengitysilman mukana elimistöön, jossa ne voivat aiheuttaa monenlaisia akuutteja ja kroonisia terveyshaittoja. Tavallisia ilmansaasteisiin ja hiukkasaltistukseen liitettäviä terveyshaittoja ovat hengityselinsairaudet sekä sydän- ja verisuonitaudit. Hiukkasten haitallisuus riippuu niiden fysikaalisista ominaisuuksista, kuten koosta ja muodosta, sekä kemiallisesta koostumuksesta. Haitallisimpia näyttävät olevan erityisesti pienhiukkaset, jotka voivat tunkeutua keuhkorakkuloihin saakka.