A szemcsés anyagok belélegzésének hatásait és következményeit széles körűen tanulmányozták embereken és állatokon, ezek lehetnek: asztma, tüdőrák, szív és érrendszeri megbetegedések és korai halál. A részecske nagysága határozza meg, hogy a légutak mely részében kerül nyugalmi állapotba a belélegzett részecske. A nagyobb részecskéket általában
megszűri az orr és a torok, és nem okoznak gondot, de a 10 mikrométer átmérőnél kisebb részecskék (összefoglaló nevük PM10) bejuthatnak a hörgőkbe és a tüdőbe, és egészségkárosodáshoz vezetnek. A 10 mikrométer átmérő nem jelent szigorú határt a belélegezhető és nem belélegezhető részecskék között, de a hatóságok az ilyen nagyságú részecskék figyelésében állapodtak meg. A 2,5 milliméter átmérőnél kisebb részecskék
(PM 2,5) behatolnak a tüdő levegőcserélő részeibe, a nagyon kis részecskék (100 nanométernél kisebbek) pedig a tüdőn keresztül eljuthatnak más szervekbe is. Egy tanulmány szerint a PM 2,5-ös részecskék belélegzése nagyarányú vérlemezke-lerakódáshoz vezet az artériákban, amely érrendszeri gyulladást és atherosclerosist okozhat – ez az artériák megkeményedését jelenti, veszítenek rugalmasságukból, ami szívrohamhoz és egyéb érrendszeri megbetegedésekhez vezethet. A kutatók szerint már az is ki van téve egy szívbetegség kockázatának, aki rövid ideig lélegzi be nagyobb koncentrációban a részecskéket. A 100 nanométernél is kisebb nanorészecskék még veszélyesebbek lehetnek.
Bebizonyították, hogy ezek a részecskék át tudnak hatolni a sejthártyán, és így bekerülhetnek más szervekbe, beleértve az agyat is, és az Alzheimer-kórhoz hasonlító károsodást idézhetnek elő. A modern dízelmotorok által kibocsátott részecskék (DPM) tipikusan 100 nanométer
(0,1 mikrométer) átmérőjűek. Továbbá ezek a koromrészecskék rákkeltő anyagokat is hordozhatnak a felületükön megkötve, mint például benzopiréneket. Világos tehát, hogy a jelenleg érvényes kibocsátási határértékek nem megfelelőek az egészségügyi veszélyek szempontjából. Egy 10 mikrométer átmérőjű részecske tömege megegyezik nagyjából
egymillió, 100 nanométer átmérőjű részecskéével, de egyértelműen kevésbé veszélyes, mivel valószínűleg sosem kerül az emberi szervezetbe – ha pedig igen, akkor gyorsan távozik is onnan. Néhány országban már születtek javaslatok új szabályozásra, melyek szerint a kibocsátott részecskék felületét vagy a részecskék számát korlátoznák. A részecske-emissziót és a halálesetek, illetve egyéb egészségügyi problémák magas számát először az 1970-es
években hozták összefüggésbe egymással, és azóta többször is felvetették. A részecske-kibocsátás becslések szerint évente 22 000–52 000 halálesetet okoz az Egyesült Államokban (2000-től) és évente 200 000-et Európában.
