Gli effetti ambientali dello smog fotochimico sono particolarmente evidenti sui vegetali. Lo smog diffuso su grande scala comporta infatti una diminuzione della produttività agricola, una resa minore dei raccolti ed una diminuzione nella qualità dei prodotti. Le foglie, avendo un rapporto superficie/volume molto elevato, assorbono attraverso gli stomi quantità relativamente alte di inquinanti che determinano danni ingenti soprattutto in loco. Le sostanze presenti nello smog fotochimico possono ridurre o addirittura bloccare la fotosintesi, diminuire la velocità di crescita ed anche limitare la riproduzione. Da notare che i danni si manifestano anche a concentrazioni minori di quelle dannose per l’uomo; tanto per fare un esempio, una concentrazione pari a 0,1 ppm di ozono può ridurre la fotosintesi del 50%. Le piante diventano poi più suscettibili all’attacco di insetti e parassiti vari, più sensibili alla mancanza dei nutrienti e meno resistenti alle avverse condizioni climatiche. L’azione dello smog fotochimico può anche verificarsi senza che si possano notare dei danni visibili, al termine del periodo di crescita si nota comunque un calo nella biomassa della pianta.
Le sostanze più imputate sono l’ozono e soprattutto il perossiacetil nitrato (PAN), un composto che non era mai stato individuato prima che fosse studiata la composizione dello smog fotochimico.

L’ozono, il principale inquinante secondario, può danneggiare diversi composti, può causare il deterioramento delle gomme e delle plastiche, una riduzione nella resistenza dei composti tessili ed il danneggiamento delle vernici. L’ozono può anche danneggiare opere d’arte e libri, per cui vari musei e librerie hanno da tempo preso delle precauzioni per minimizzarne gli effetti.
Tutte le altre sostanze presenti nello smog fotochimico hanno degli effetti più o meno pronunciati a carico dell’ambiente, ma la loro presenza è solitamente di importanza secondaria, anche se non si possono escludere vari effetti sinergici. Per questa loro minore importanza, quando si parla di smog fotochimico si fa spesso riferimento alla sola presenza dell’ozono, trascurando così (erroneamente) l’esistenza di centinaia di altri composti potenzialmente dannosi.