Tulivuorenpurkauksissa syntyvä tuhka sisältää hyvin pieniä kivenpalasia, mineraaleja sekä lasia. Tuhkan lisäksi purkausvanassa on kaasuja, ainakin hiilidioksidia ja rikkidioksidia sekä muita hengitettäessä haitallisia kaasuja. Tuhka on kovaa ja karkeata, aiheuttaa korroosiota eikä liukene veteen. Hiukkaskoko vaihtelee, mutta sisältää paljon hengitettäviä alle 10 μm:m hiukkasia, jotka kulkeutuvat ilmakehässä päiviä tai viikkoja ja leviävät jopa tuhansien kilometrien päähän. Suurimmat tuhkan osaset putoavat heti tulivuoren lähelle.

Tulivuoren aiheuttama tuhka voi joissain paikoissa laskeutua ihmisten hengitysvyöhykkeelle. Tämä ei ole Suomessa todennäköistä ainakaan kovin suurina pitoisuuksina, johtuen tuhkavanan korkeudesta sekä etäisyydestä päästölähteeseen. Alueilla, joilla korkeita tuhkapitoisuuksia hengitysvyöhykkeellä ilmenee, on syytä terveysvaikutusten huomioimiseen. Lentoliikennettä tuhka haittaa erityisesti moottoreiden tukkeutumisvaaran vuoksi, mutta tuhka haittaa myös näkyvyyttä ylätroposfäärissä.

Terveyshaitan kannalta keskeistä on vapaan kiteisen piidioksidin (SiO2) osuus ja määrä. Piidioksidi voi esiintyä erilaisina kiteinä, kuten kvartsina. Kvartsin tiedetään aiheuttavan pitkäaikaisena altistuksena kivipölykeuhkoa (silicosis) ja vaikuttavan siten keuhkojen toimintaan. Pitkäkestoiselle altistukselle on suositeltu raja-arvoa 50 μg/m3. Tällaisiin pitoisuuksiin ei tällä hetkellä arvioituna ole Suomessa mitään vaaraa.

Mahdolliset terveysvaikutukset riippuvat useista tekijöistä: kuinka suuri on hengitysilman tuhkapitoisuus ja mikä on siinä olevien hengitettävien hiukkasten osuus, kuinka pitkään altistus jatkuu, mikä on kvartsihiukkasten osuus, liittyykö tuhkan hengittämiseen myös kaasujen hengittämistä, millainen on säätila ja millainen on terveydentila erityisesti hengityselin- ja sydänsairausten osalta. Näiden yhteisvaikutus määrää sekä altistuksen, hengitetyn annoksen että myös mahdollisen terveyshaitan.

Lyhytaikainen altistuminen tuhkalle ei aikaisemman tiedon perusteella aiheuta merkittävää terveyshaittaa. Ongelmana on lähinnä silmien, nenän ja kurkun ärsytys. Pitkäaikaisen altistuksen haitoista ei ole tarkkaa tietoa. Riskiryhmiin kuuluvat lapset, vanhemmat ihmiset sekä hengityselin- ja sydänsairauksista kärsivät. Riskit ovat samankaltaisia savun hengittämiseen verrattuna: hengityksen vaikeutuminen, sydänoireet ja näihin liittyvät sairaudet.

Tulivuorenpurkauksista ilmakehään pääsevä tuhka vaikuttaa maapallolle tulevaan auringon säteilyyn ja siten myös ilmastoon. Tämä vaikutus on merkittävä, jos purkaus on niin voimakas, että tuhka nousee stratosfääriin saakka ja pysyy siten ilmakehässä jopa vuosia. Esimerkiksi Mt. Pinatubon purkaus vuonna 1991 viilensi maapallon keskilämpötilaa noin 0,5 astetta. Islannissa tapahtunut purkaus ei kuitenkaan tämän hetkisen tiedon mukaan ole niin voimakas, ja päästö on jäänyt troposfääriin. Troposfääristä tuhka laskeutuu maahan päivien tai viikkojen kuluessa.

Tuhkan leviäminen kohti Eurooppaa Islannin Eyjafjallajökull tulivuoresta 15.4. 2010 Terra-satelliitin kuvaamana (Kuva: NASA)