二次粒子（secondary particle），由若干一次粒子组成的聚集体，其大小一般为1～200μm。

从化学组分上分析，二次粒子是更复杂的污染物，其主要组分部分水溶性无机盐（SO42-、NO3-、NH4+）和碳组分是大气颗粒物中表征二次污染的关键。二次粒子作为颗粒物中的重要组成成分，其组分和浓度变化将直接影响降水的酸度、大气辐射平衡、云凝结核和大气能见度，从而影响区域环境和气候。

大气中的二次粒子主要是由一次气态污染物SO2、NOx和NH3转化生成的硫酸盐和硝酸盐气溶胶粒子，其基本成分是硫酸铵、亚硫酸铵和硝酸铵， SO2和NH3生成硫酸铵、亚硫酸铵粒子的反应有气相反应和液相反应2种途径，2种途径均属于不可逆反应。其反应速率受SO2和NH3的初始浓度、相对湿度、太阳光强和大气中的颗粒物等因素的影响。其中前2种因素的影响最为重要.，SO2和NH3的初始浓度与粒子转化速率呈线性正相关。相对湿度则更强烈地影响该反应过程，高湿度下的液相反应速率往往是低湿度下的气相反应速率的10～ 100倍。

二次粒子的大小常与形成一次粒子时介质中的可溶物质及为使一次粒子聚集和絮凝而加入的添加剂等有关。

一般来说，用简单手段难以将二次粒子完全分散成一次粒子。在多相催化流化床反应器中使用的催化剂和在高分子材料中应用的粉状填料多为二次粒子。

二次粒子的大小可用一般的筛分法、显微镜法、沉降法等测定。

二次粒子在PM2.5颗粒中占的比例会随季节变化而不同，冬季可能会占到30%至40%，而夏季一般会占到60%至70%。其作为PM2.5中的危险分子，对老年人的心梗、心绞痛等心血管疾病会造成一定影响。