VOC对人体和环境的危害主要体现在两个方面。一方面，VOC中的有些物质会对人体和环境造成直接危害。例如，居室内VOC的含量高会对人们的视觉和听觉等感官神经造成损害，长期处于这类环境中甚至会引起神经质或忧郁症；再例如，甲醛能够刺激人的咽部和肺部，引起呼吸困难、头疼、胸闷，甚至引发肺气肿等。另一方面，VOC还会对大气环境造成更为严重的间接危害，即众多环保学者更加关注的VOC所导致的光化学污染。光化学污染烟雾中的代表成分是臭氧、过氧乙酰硝酸酯(peroxyacetyl ni-trate，PAN)和甲醛等；光化学污染的产生机理在于大部分VOC降解的半衰期较短（一般在几个小时至3个月），在受到紫外线的催化作用时，发生分解或化学反应，并与氮氧化物通过下述反应过程产生臭氧。
产生光化学污染有三个条件，即挥发性有机化合物( VOC)、氮氧化物（主要来源于矿物燃料的燃烧过程，如汽车尾气及锅炉燃烧排放物等）及阳光的照射。当空气中臭氧浓度达到(0.2～0.3)×10-6时，人就会感到不适。因而，地表面空气层中的臭氧是有害的，它不利于植物生长和有害于人类健康。小部分VOC降解速度慢，通过地表空气层进人中／离空气层。它们与臭氧反应，产生氧气，使保护地球的高空臭氧层受到破坏。高空中的臭氧层能够吸收和屏蔽来自宇宙空间的各种有害射线，对保护地球上的生存环境是有利的，而VOC会对高空臭氧层产生破坏作用。