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气溶胶作为分散体系，它的稳定存在时间长短取决于分散相颗粒的沉降和扩散性质。了解分散相颗粒的沉降和扩散性质对工作场所空气的采样有指导意义，而且可以依据体系沉降和扩散性质测定体系中分散粒子的大小和分布，由于分散体系中分散相与分散介质的性质不可能完全相同，当体系处于某一力场中时，分散相粒子会同分散介质发生相对运动，所以气溶胶在重力场作用下，颗粒物就会发生沉降与上浮。
在动力性质方面，其布朗运动非常剧烈，当质点小时具有扩散性质；当质点大时，由于与介质的密度差大，沉降显著。因介质是气体，这些动力性质与气体分子自由路程有关。
一个体积为 V ，密度为 ρ 的颗粒，浸在密度为 ρ 0 的介质（空气密度为1.29kg/m 3 ）中，在重力场中颗粒受的力 F 应为重力 F a 与浮力 F b 的差：
式（3-7）中：
F ——作用于颗粒的合力，单位为牛（N）；
F a ——颗粒的重力，单位为牛（N）；
F b ——颗粒的浮力，单位为牛（N）；
V ——颗粒的体积，单位为立方米（m 3 ）；
ρ ——颗粒的密度，单位为千克/立方米（kg/m 3 ）；
ρ 0 ——空气的密度，单位为千克/立方米（kg/m 3 ）；
g ——重力加速度，单位为牛/千克（N/kg），通常为常数，取9.8或10。
当 ρ > ρ 0 时， F a > F b 则颗粒下沉，当 ρ < ρ 0 时， F a < F b 则颗粒上浮。
如果将颗粒视为球体，则：
式（3-8）中：
r ——颗粒半径，单位为米（m）；
其他符号同式（3-7）。
考虑运动阻力，依据斯托克斯（Stokes）定律：
式（3-9）中：
μ ——介质黏度率，单位为克/厘米/秒（g/（cm·s））；
v ——颗粒的沉降速度，单位为米/秒（m/s）；
其他符号同式（3-7）和式（3-8）。
将式（3-9）代入式（3-8），则，颗粒的沉降速度如下公式：
由式（3-10）可知，在适当范围内颗粒的沉降速度跟颗粒半径的平方成正比，跟颗粒与介质的密度差成正比，跟介质黏度率成反比。
上式说明颗粒越细其半径越小，颗粒物在空气中下降越慢，漂浮时间越长。当颗粒是多孔的絮状或有溶剂化作用存在，上式的 ρ 不再是纯颗粒的密度，而应是介于颗粒与分散介质两个纯组分密度之间，因此，沉降速度变慢。
通常颗粒物的颗粒半径是很难测定的，可以通过显微镜，测定颗粒投影面积，求出与颗粒投影面积相等的圆的直径 d p ，用颗粒投影直径 d p 代替颗粒半径，因此，式（3-10）就转换为：
对于粒径在1.5～75μm的单位密度的颗粒，应用式（3-11）计算沉降速度的精度在±10%以内。
上述沉降过程，影响粒子空间分布的似乎只有沉降作用，如果真是如此，那么任何粒子甚至空气也都会最终沉降下来。实际上，从分子水平观察，粒子以无序分布并占有全部空间时，体系的熵最大。当粒子处于不均匀分布状态时，它将受到一个促使其均匀分布的力，这个力的一个宏观表现就是布朗运动，这个运动最终会使小粒子从高浓度区向低浓度区运动，这就是扩散。
气溶胶中的分散相粒子的扩散与气体扩散是有差别的，气体扩散是自身分子的热运动，气溶胶中的分散相粒子的扩散是受到分散介质空气的冲击而运动，空气的布朗运动推动了分散相粒子的扩散（图3-3）。
图3-3 空气对气溶胶粒子的冲击运动（小球代表空气分子，大球代表分散相粒子）
气溶胶的光学性质反映气溶胶分散相的不均匀性，对光学性质研究，可以解释气溶胶的一些光学现象，并利用光学现象对气溶胶颗粒的大小、形状以及浓度进行检测。
光的本质是一种能引起视觉的电磁波，同时也是一种粒子（光子）。光可以在真空、空气、水等透明的物质中传播。光的速度：光在真空中的速度为30万km/s。人类肉眼所能看到的可见光只是整个电磁波谱的一部分，可见光谱范围为390～760nm，白光是由红、橙、黄、绿、蓝、靛、紫等各种色光组成的叫做复色光。红、橙、黄、绿等色光叫作单色光。
当一束光投射到物体上时，会发生吸收、通过、反射、折射、散射、干涉以及衍射等现象。
当入射光的频率与分子的固有频率相同时，发生光的吸收，如分光光度法、原子吸收分光光度法等就是利用光的吸收原理进行测定。
当光束与系统不发生任何相互作用时，则可透过。
当入射光的波长小于分散粒子的尺寸时，则发生光的反射。
当入射光的波长大于分散粒子的尺寸时，则发生光的散射。
可见光波长范围为390～760nm，气溶胶粒子大小为0.01～1000nm，所以，气溶胶粒子可以使可见光发生散射或反射。
大气气溶胶粒子能使光发生散射，这使天空成为蓝色，太阳落山时成为红色的原因。另一方面，大气气溶胶粒子对天空的能见度也产生影响，如图3-4所示。图3-4表明随着气溶胶浓度的增加，天空的能见度在逐渐下降。
图3-4 气溶胶对能见度的影响
在工作场所空气中，因气溶胶粒子对光的作用，使工作场所的能见度发生变化，从能见度的变化，可以初步判断工作场所空气粉尘浓度大小，如图3-5所示。由图看出，A工作场所能见度高于B和C，B工作场所能见度又高于C，从能见度上就判断，A工作场所粉尘浓度最低，B工作场所次之，C工作场所粉尘浓度最高。
图3-5 工作场所空气粉尘浓度对能见度的影响
当一束强烈的光线射入气溶胶后，在入射光的垂直方向或气溶胶的侧面可以看到一发光的圆锥体（图3-6）。这种被丁铎尔（Tyndall）首先发现的现象称为“丁铎尔效应”。
图3-6 丁铎尔效应
丁铎尔效应是光散射现象的结果。光散射是指当入射光的波长大于分散相粒子的尺寸时，在光的前进方向之外也能观察到的发光现象。反之，当入射光的波长小于分散相粒子的尺寸时，则发生光的反射。
散射光的强度可用雷利（Rayleigh）公式表示：
或
式（3-12）及（3-13）中：
I ——散射光强度，单位为坎德拉（cd）；
I 0 ——入射光的强度，单位为坎德拉（cd）；
λ ——入射光的波长，单位为纳米（nm）；
v ——粒子浓度（粒子数/体积），单位为个/立方米（m -3 ）；
V ——每个分散相粒子的体积，单位为立方米（m 3 ）；
n 1 ——分散相的折射率；
n 2 ——分散介质的折射率；
θ ——散射角，即观察的方向与入射光方向间的夹角，单位为弧度（rad）；
l ——观察者与散射中心的距离，单位为米（m）。
由（3-12）及（3-13）可知影响光散射的因素：
（1）散射光强度与粒子体积的平方成正比，也就是散射光强度与粒子大小的平方成正比。
（2）散射光强度与粒子浓度（粒子数/体积）成正比。
（3） θ 角的大小与颗粒的大小有关，颗粒越大，产生的散射光的 θ 角就越小；颗粒越小，产生的散射光的θ角就越大。
激光粉尘浓度测定仪都是利用气溶胶的光散射现象而研制的粉尘浓度测定仪，其原理如图3-7所示，光照射在流经传感器室的气溶胶中时，会产生散射，通过光电探测器来检测散射光的强度，根据式（3-12）或式（3-13），可知散射光强度与粒子浓度成正比，将光信号转换为电信号，该电信号正比于气溶胶的质量浓度。
激光粒度仪是利用气溶胶的光散射现象而研制的粉尘粒度测定仪，其原理如图3-7所示，当光束遇到气溶胶的颗粒阻挡时，一部分光将发生散射现象，散射光的传播方向将与主光束的传播方向形成一个夹角 θ ， θ 角的大小与颗粒的大小有关，根据式（3-13），可知颗粒越大，产生的散射光的 θ 角就越小；颗粒越小，产生的散射光的 θ 角就越大。即小角度的散射光是由大颗粒引起的；大角度的散射光是由小颗粒引起的。同时，散射光强度与相关粒子浓度成正比，将光信号转换为电信号，该电信号正比于气溶胶的质量浓度。这样，测量不同角度上的散射光的强度，就可以得到样品的粒度分布了。
在电学性质方面，气溶胶粒子没有扩散双电层存在，但可以带电，其电荷来源于与大气中气体离子的碰撞或与介质的摩擦，所带电荷量不等，且随时间变化；粒子既可带正电也可带负电，说明其电性取决于外界条件。
气溶胶粒子的带电机制大致有三种：直接电离、静电带电和与空气中离子或离子束的碰撞而带电。
气溶胶粒子本身直接产生电荷从而带电称为直接电离，通过直接电离成为带电粒子的基本原理多种多样。
气溶胶粒子的静电带电有以下几种：①电解带电；②接触带电；③喷雾带电；④摩擦带电；⑤燃烧带电。
空气中不乏离子源，气溶胶粒子在空气中与离子或离子束发生碰撞会吸附离子从而引起带电，这种带电机制是气溶胶带电的主要原因。
工作场所粉尘带电的原因有：
在工作场所因生产过程需要加工、破碎或喷射等原因，物料之间摩擦、撞击和物料与壁面发生的摩擦，使粉尘表面的一部分分子发生电离，产生带电粒子，从而使粉尘在产生过程中就可能已经带电。
即摩擦带电。如：粉尘粒子与分散介质空气的相对运动；粒子之间或粒子与物体之间的摩擦。
在工作场所，因高压电场的作用，或放射性射线的照射，空气中某些气体发生电离而产生气体离子，粉尘粒子会与气体离子结合获得电荷，较大粒子与气体离子碰撞而得电荷，微小粒子则由于扩散而获得电荷，即气溶胶粒子附着了周围离子或电子。
粉尘粒子带电量和电荷极性（正或负）与生产工艺过程、环境条件、粒子化学成分及其接触物质的介电常数有关。表3-5为某些粉尘的天然电荷数据。
表3-5 某些粉尘的天然电荷
注：摘自《大气污染控制工程》（第三版）
粉尘带电后，将改变其某些物理特性。如凝聚性、附着性及其在空气中的稳定性，同时对人体的危害也将增强。粉尘若带有异种电荷，粒子间吸引力增大而易于聚结沉降，反之则不利于沉降。带电的粉尘更易于黏附于人的支气管和肺泡上，对人类产生更大的危害。粉尘带的电荷随温度增高、表面积增大及含水率减小而增大。
利用气溶胶粒子带电性，可以提高颗粒物的采集效率。
气溶胶的流动性是指气溶胶的集合体在受外力（如风）的作用下，使集合体整体迁移运动的现象，同时，颗粒之间发生相对位置移动，近似于气体运动的特性，具有对流、平流、紊流、湍流等扩散现象。气溶胶粒子大小、形状、表面特征、含水量等因素影响气溶胶的流动性。
正是气溶胶的流动性影响着工作场所空气颗粒物的扩散和分布，风使气溶胶向下风向漂移，在漂移的过程中，较大颗粒物逐渐下沉，降落下来，而细小颗粒物随空气迁移。
工作人员在工作时，处于气溶胶产生点的上风向，可以利用溶胶的流动性躲避颗粒物的危害。采样人员在采样时，将采样点置于气溶胶产生点的下风向，能够采集到较高浓度的颗粒物。
在稳定性方面，气溶胶粒子没有水溶胶粒子那样的溶剂化层和扩散双电层，相碰时即发生聚结，生成大液滴（雾）或聚集体（烟），此过程进展极其迅速，所以气溶胶是极不稳定的胶体分散体系，但由于布朗运动的存在，也具有一定的相对稳定性。