燃料自身就是有机碳氢化合物，所以如果不能与空气中的氧气产生焚烧化学反应变成对人体和环境基本无害的水和二氧化碳（但二氧化碳正在被认为是对全球大气环境有危害的温室气体），就有可能成为有害物质而排放出，例如当燃料和空气的比例过小（混合气过稀）而导致发动机失火时就是如此，这是碳氢化合物（HC）排放的主要机理之一；燃料如果太多会导致混合气过浓而不能完全焚烧，其间含碳较多的成分要么变成含碳较少的碳氢化合物或醛类物质（气体），要么变成含碳较多结构更为复杂的颗粒物（PM），或许变成固体的碳烟颗粒物（也是PM），或许变成焚烧中间产物一氧化碳（CO），所以氧气缺乏构成的不完全焚烧产物是碳氢化合物（HC）排放的又一个机理，也是碳烟及颗粒物（PM）排放和一氧化碳（CO）排放的唯一机理。碳烟的生成需要氧气严重缺乏，所以主要在非均质焚烧的柴油机中生成，汽油机由于燃料与空气均质混合后才焚烧，并且混合气一般不会太浓，所以一般没有碳烟，颗粒物（PM）排放也很少（但如果有机油进入混合气中，如活塞环坏了导致串机油或焚烧混合油的二冲程汽油机，则也会产生碳烟和颗粒物；别的，如果汽油机供油系统故障导致供油失控，则也会产生碳烟）。氮氧化物（NOx）是由空气中的氧气和氮气反应生成的，包含NO、NO2等，其间又以NO为主，但是空气中的氧气和氮气在大气状态下并不会产生化学反应，只是由于焚烧构成的1200~2400℃的高温环境为氧气和氮气反应生成NO、NO2创造了条件，才构成了氮氧化物（NOx）排放，这就是氮氧化物（NOx）排放的构成机理。铅盐直接来自于燃料，只需燃料不含铅，发动机就不会有铅污染。

碳排放：碳排放不仅仅是燃料焚烧会产生，人口的添加，经济的增长也是会使碳排放添加的原因。