二战以后，美国工业及交通业迅猛发展，能源消耗量激增，大气污染严重，当时不吸烟的人也会患上严重肺部疾病。自此，美国开始防治大气污染的进程，通过制定法律、建立监管机构、提高技术水平、采用经济激励、调动公众参与等措施逐步改善了大气环境。
完善法律框架，权责明晰
美国为了防治大气污染制定了非常完善的法律框架。美国大气污染防治的法律法规包括联邦、州、地区、地方政府四个层次，每一层次的法律法规都明确规定了各级政府在治理空气上的权限和职责，各有侧重，层层衔接，形成了一套完整、全面、适用于空气治理的法律体系。
美国针对大气污染颁布了多项立法和修正案，是防治大气污染的基本依据。1955年制定了第一部联邦大气污染控制法规《空气污染控制法》，之后又出台了《1960年空气污染控制法》《1963年清洁空气法》《1965年机动车空气污染控制法》《1967年空气质量法》，1970年出台了具有重大意义的《清洁空气法》，1977年、1990年又对其进行了两次修正。《清洁空气法》是一项全国性的立法，具有广泛的约束力，由联邦政府制定空气质量标准，制定车辆的认证、检测、减排配件应用、燃料生产标准等多项制度。该法案是环境保护署开展行政管理的依据，赋予了环境保护署对污染大气的行为提起民事和刑事诉讼的权利。
建立机构机制，进行联防联控
美国成立专门监管机构进行大气污染防治。1970年出台《清洁环境法》的同时，联邦政府层面成立了环境保护署（EPA）。环境保护署通过制定全国的环保法规，提供资金和技术支持等，致力于环境问题的改善。每个州和地区按照环境保护署法律政策的规定，都有清洁空气的标准，定期提交空气质量“达标”的详细实施计划。如果有州政府没有完成计划，环境保护署将采取强制性措施，确保空气质量达标。
美国搭建联防联控管理机制，对大气污染进行全盘整合式管理。首先，联邦政府部门之间相互协调配合，进行空气治理。如能源部、环境保护署等不同的机构和部门会推出各具特色的空气污染治理项目，相互配合进行空气治理。其次，构筑大气跨界污染治理体系。环境保护署将美国各州划分成10个大区，每个大区设立区域环境办公室，对所辖大区的综合性环保工作进行监督，执行联邦的环境法律、实施环境保护署的空气治理项目，协调州与联邦政府的关系，以促进跨州的区域性环境问题的解决。再次，建立跨区域空气质量管理机构，共同应对空气污染。加州成立的南海岸空气质量管理局（SCAQMD）具有立法、执法、监督、处罚等职权，通过强制执行和监控、技术改进、宣传教育等多种方式协调开展工作，保障了南海岸的空气质量达标。
采用经济手段，建立排污权交易体系
美国在大气污染防治过程中，最有特色的是利用市场经济手段控制污染排放，建立了排污权交易体系。美国是一个市场经济高度发达的国家，20世纪70年代以来，环境保护署借鉴了水污染治理的排污许可证制度，对大气污染企业进行管理，因不同所有者之间排污权的交易必须是有偿的，排污权交易市场应运而生，逐步建立起以气泡、补偿、银行、容量节余为核心内容的排污权交易体系。
最初，一个工厂内部的多个排污口之间可以相互调配，只要工厂的排污总量未超过规定标准就不算违规，后来范围扩大到同一公司不同工厂之间，甚至同一地区的不同工厂。最开始，排污交易只在部分地区进行，涉及二氧化硫、氮氧化物、颗粒物、一氧化碳和消耗臭氧层物质等多种大气污染物，交易形式也是多样的，为后来全面实施排污权交易奠定了基础。1990年《清洁大气法修正案》通过后，联邦政府开始实施酸雨控制计划，排污交易主要集中于二氧化硫，在全国范围的电力行业实施，并制定了可靠的法律依据和详细的实施方案，成为迄今为止最广泛的排污权交易实践。
排污权交易制度充分发挥了市场的功能，既可以刺激技术落后的企业努力改进技术，减少排污量，又可以给治理成本比较高的企业留出交易空间，通过排污权交易体系获得排污配额，满足排污需求。
提高技术水平，转变生产方式
加强科学研究，提高认识和治理大气污染的水平。科学研究不仅是科学制定大气污染防治法律和政策的需要，也
是顺利、有效实施相应法律和政策的需要。环境保护署的主要任务之一就是研究造成空气污染的原因及应对方案，科学家的研究让公众日益了解到大气污染的危害和真正成因。人们逐步达成共识，工业文明下的生产和生活方式造成了大气污染，从而开始对汽车尾气排放和燃料生产进行限制。此外，针对各种污染大气的污染源都具有较为成熟的处理技术，如燃煤电厂的脱硫、脱硝、除尘等，先进的机动车排放控制技术结合清洁的燃油，能去除机动车尾气中的绝大部分污染物。
提高技术水平，提高大气污染监测标准。伴随着技术水平的提高，对于大气环境的监测标准也相应提高。针对PM2.5等空气污染物的标准制定是美国治理空气污染的科学保障，自1997年开始，美国开始将颗粒物细分为细颗粒和粗颗粒分别监测。因为PM2.5属于可吸入肺的颗粒物，对人体健康影响很大，美国于2006年还更新了PM2.5含量的新标准，由先前的每立方米65微克下降为每立方米35微克。
转变生产方式，经济转型升级。奥巴马政府积极推出“清洁能源和安全法案”，鼓励资本投资清洁能源和可再生能源的开发和利用，提高能源使用效率，逐步转变依赖石油煤炭的生产方式。
信息公开，公众积极参与
首先，政府信息公开，公众可以随时获得关于空气质量的信息。环境保护署在网站上适时公布空气质量指数，环境信息的公开给了民间组织推动监测标准提高的机会。环保局和其他机构合作设立了“空气质量指数”，向公众提供有关地方空气质量以及空气污染水平是否达到威胁公众健康的及时、易懂信息。
其次，公众环保意识增强，对大气质量有更高的要求。在经济快速发展基础上，公众开始对生存环境更加关注，对大气质量有更高要求。1970年4月22日，2000万民众在全美各地举行了声势浩大的游行，促成了1970年联邦《清洁空气法》的出台。
再次，公众积极参与民间诉讼，环保型公益组织发挥重要作用。20世纪60年代，生态危机的加剧、民权运动的兴起让美国公众的环境保护意识空前觉醒，70年代以来，美国公众参与空气质量诉讼案件有几百例，环保型公益组织发挥了日益重要的作用，每一次空气质量监测标准的提升，背后都有民间组织和公众起诉政府的司法推动。
