污染物传输模式包括了以流体质点为核心的拉格朗日模式和以空间点为主体的欧拉模式。拉格朗日模式假设气团在传输过程中不与外界环境发生交换，主要考虑化学和扩散过程，因而其在复杂地形和对流条件下的应用受到一定的限制。欧拉模式则克服了以上不足，因而其发展较为快速，特别是在城市、区域和全球尺度上三维欧拉数值模式的发展则更为迅速，并在科研领域得到了广泛应用，极大地促进了人们对于污染气体、气溶胶微物理化学过程的认识和理解。

污染物传输模式的发展以美国为代表，从1970年起，已经开发了三代模型。这其中包括第一代模型——拉格朗日轨迹模型，第二代模型——欧拉网格模型，以及第三代模型——区域多尺度空气质量模型Models3/CMAQ。

在应用上，第一代模式仅适用于模拟无化学活性污染物的扩散及简易的有一定化学活性的轨迹模拟；第二代模式主要针对光化反应的气态污染物或固态污染物；第三代模式，通称为Models3，该类模式吸收一个大气的观念，拟将所有的大气问题均考虑进模式之中，可以有效地进行较为全面的空气质量控制策略的评估。虽然这些模式的动力框架结构各有不同，但所采取的化学反应机理主要为CBM2IV、RADM II，以及SAPRC3等，其他相关模块均是在一系列外场观测实验的基础上发展起来的，并通过当地大量的实践检验，具有良好模拟效果。

污染物传输模式的核心，主要在于处理污染物的排放、平流输送及扩散，干、湿沉降和气相、液相及非均相反应等物理与化学过程，大部分过程均有相应比较成熟的参数化方案可供选择。其中考虑的主要污染物包括SO₂、NO_x、C_mH_n、O₃、CO、NH_3、PM10和PM2.5等。

污染物传输模式是研究污染物排放量、气象条件、化学转化和干湿清除之间相互作用的重要工具, 可以为环境决策部分提供科学的污染排放控制对策。根据模式用途，对模式设计所采取的策略有所不同，大致可分为：三维欧拉污染物长距离传输模式、黄沙传输模式、城市尺度模式和嵌套网格空气质量预报模式系统，而且有的模式在污染物业务预报方面已经得到了广泛应用。

中国乃至全球都正面临着大气环境的新挑战：大气污染加剧，温室气体和气溶胶颗粒物排放持续增加，区域污染全球化趋势日益显著。基于此，未来污染传输模式的发展一方面要求继续加强对模式基础理论的深入研究，尤其对影响中国及全球大气环境重要污染物的关键物理和化学过程的基础理论和方法的深入研究，以期为污染物传输模式的建立提供坚实的理论基础；另一方面则要求建立多尺度多过程的污染物传输模式系统，实现全球区域城市的双向嵌套模式系统框架，以便开展从区域到全球尺度的各类大气污染（沙尘暴、光化学污染、城市悬浮颗粒物、酸雨等）的变化规律及其与天气或气候系统相互作用的研究。