Habiter à proximité des voies à fort trafic routier pourrait être responsable d’environ 15 à 30 % des nouveaux cas d’asthme de l’enfant et les adultes âgés de 65 ans et plus développeraient de pathologies chroniques respiratoires et cardiovasculaires fréquentes. L’espérance de vie à 30 ans pourrait augmenter de 3,6 à 7,5 mois selon la ville, ce qui équivaut à différer près de 3 000 décès par an, si les concentrations moyennes annuelles de PM2,5 respectaient la valeur guide de l'OMS (10 µg/m3). On observe également une association positive entre hospitalisations cardiaques et respiratoires et niveau de PM10 (INVS, 2012).  

Une récente étude a montré que l’excès d’émissions de particules diesel (4,6 millions de tonnes) était associé à 38 000 décès prématurés (accidents vasculaires cérébraux, infarctus ou cancers du poumon) en 2015 principalement dans les pays de l’Union européenne, en Chine et en Inde (Anenberg, 2017). Les auteurs ont mis également en exergue les contournements des méthodes d'homologation des grands constrcuteurs automobile. A partir de 2020, ce « facteur de conformité » devrait être abaissé à 1,5, avec la mise en place d’une nouvelle méthode d’homologation sur route dite « Real Drive Emission » (RDE) (Anenberg, 2017).

En revanche, les deux types de particules fines sont fortement corrélés au risque d'adénocarcinome pulmonaire, la forme la plus courante de cancer du poumon. Pour les PM10, la probabilité s'accroît de 51 % chaque fois que les concentrations augmentent de 10 µg/m³. Pour les PM2,5, ce chiffre s'élève à 55 % pour chaque incrémentation de 5 µg/m³.