影响二次有机气溶胶形成的化学过程包括一次有机气溶胶本身的化学转化、气态有机组分在均相反应中的转化和凝结、气态有机组分在大气气溶胶颗粒物表面的异相反应、气态有机组分进入液态大气颗粒物内部和云滴内的液相化学反应等。二次有机气溶胶气体挥发性有机前体物的排放源包括人为源和自然源。人为源包括交通排放、工业排放、化石燃料燃烧排放、人为生物质燃烧排放、餐厨排放等。自然源包括地表不同植物的生物排放，自然生物质燃烧过程等。

由于排放的挥发性有机物和老化过程的复杂性，大气中存在成千上万的结构上不同的有机组分，这些有机组分化学性质和物理性质如挥发性也不同，因而转化成为二次有机气溶胶的潜势也不同。在不同的大气环境下，如相对湿度和光照，二次有机气溶胶的形成途径可能有显著差别，如低湿条件下，挥发性有机物气相氧化并进一步在颗粒物上的凝结过程主导，而高湿条件下则可能是气体前体物的多相化学反应过程主导。相对于一次有机气溶胶，由于二次有机气溶胶较高的氧化态，其整体吸湿性更强，对颗粒物液态水含量贡献更大，更可能成为云凝结核，在有机气溶胶的环境和气候效应中扮演重要角色。