无论是一代、二代或三代空气质量模型按照尺度划分，大致可以分为城市模型、区域模型和全球模型（如GEOS－Chem）；按机理划分，可分为统计模型和数值模型，前者是以现有的大量数据为基础做统计分析建立的模型，后者则是对污染物在大气中发生的物理化学过程（如传输、扩散、化学反应等）进行数学抽象所建立；从流体力学的角度看，空气质量模型又分为拉格朗日模型和欧拉模型，前者由跟随流体移动的空气微团来描述污染物浓度的变化，后者则相对于固定坐标系研究污染物的运动，以空间内固定的微元为研究对象；从模型研究对象来看，空气质量模型又分为扩散模式、光化学氧化模式、酸沉降模式、气溶胶细粒子模式和综合性空气质量模式。
空气质量数值模式已经有数十年的发展历史，在世界范围内产生了数十个不同的模式，当前国际上典型的空气质量模式主要包括ISC3、AERMOD、ADMS、CALPUFF等法规化中小尺度模型，NAQPMS、CAMX、WRF－CHEM、CMAQ等综合型区域尺度模型和GEOS－CHEM等全球尺度空气质量模型。
法规化中小尺度模型
ISC3、AREMOD、ADMS、CALPUFF均属于第一代空气质量模型，是最典型的法规化中小尺度模型。按照模型法规化进程划分，ISC3属于第一代法规性模型，而AREMOD、ADMS、CALPUFF为第二代法规性模型。四个模型的优点均在于结构简单、计算速度快、基础数据要求低等。其简单易用的优点奠定了其成为法规化模型的基础。不足之处体现在适用尺度相对较小、没有化学过程或化学过程较为简化，基本理论假设过于理想，不能很好的模拟O3、PM2.5、酸雨等区域性复合型大气污染过程。从实践应用来看，ADMS、AREMOD、CALPUFF模型多用于环境影响评价和城市尺度一次污染物的模拟，尤其是在国内外环境影响评价领域发挥了主力军作用，已被多个国家定为法规化模型。国家环保部发布的《环境影响评价技术导则大气环境》（HJ2.2－2008）奠定了ADMS、AERMOD、CALPUFF三个模型的在我国环境影响评价领域的法规地位。
