大气PM2.5污染与心血管疾病死亡率、住院率和急诊率增高以及相关疾病恶化等有密切关系。大气PM2.5的长期暴露还与心律不齐、心力衰竭、心跳骤停的风险增加有关。PM2.5还可促进动脉粥样硬化的发病和进展。研究发现，人群心血管病死亡率上升与1～5天前大气PM2.5浓度的升高有关。PM2.5每升高10μg/m3，心血管病死亡率可增加0.4%～1.0%。在世界不同城市和地区对PM2.5长期健康影响的研究表明，PM2.5污染水平每升高10μg/m3，心血管疾病相关死亡的风险上升3%～76%。可见，PM2.5对人体心血管系统的长期影响要大于其短期影响。
大气污染物对心血管系统危害的原因还不十分清楚。一般认为，与以下因素有关：一是PM2.5刺激呼吸道产生炎症并释放细胞因子，后者可引起血管损伤，导致血栓形成，影响动脉粥样硬化斑块的稳定性；二是PM2.5干扰心脏的神经调节；三是PM2.5的某些组分直接进入循环系统诱发血栓的形成，并对心血管系统产生影响。
