Het KNMI maakt deze verwachtingen met computermodellen, gebruik makend van actuele weergegevens en luchtkwaliteitmetingen vanuit satellieten en vanaf de grond.
De aanwezigheid van 'vreemde' stoffen die schadelijk zijn voor mens, plant, dier of goederen, bepaalt onze luchtkwaliteit. De mens produceert luchtvervuilende stoffen door verbranding, ontbossing en verkeer. Ook natuurlijke bronnen, zoals vulkanen, kunnen de lucht verontreinigen met vulkanische assen en gassen of vulkaanstof.
Het KNMI heeft in samenwerking met verschillende Europese partners een systeem ontwikkeld. Dit systeem volgt de chemische samenstelling van de atmosfeer van dag tot dag en maakt gedetailleerde verwachtingen van de luchtvervuiling boven Europa mogelijk. Op kleinere schaal is de smogverwachting van belang. Dit is de verwachting van de luchtkwaliteit binnen stedelijke gebieden.
In de meteorologie, met name bij calamiteiten, is het van groot belang te weten waar de lucht naar toe gaat. Meteorologen en onderzoekers kunnen dat berekenen met behulp van een trajectoriemodel. Dit model berekent de route die luchtdeeltjes in de atmosfeer afleggen onder invloed van de wind.
Het trajectoriemodel van het KNMI is in de jaren zeventig van de vorige eeuw ontwikkeld. Sindsdien heeft het tal van verbeteringen en uitbreidingen ondergaan. De kernramp in Tsjernobyl op 26 april 1986 vormde hiertoe een belangrijke aanleiding. Dankzij de berekeningen kon worden vastgesteld hoe het radioactieve stof zich over de aarde zou verplaatsen en waar het uiteindelijk terecht komt.
Het model wordt tegenwoordig ingezet bij calamiteiten, zoals grote branden en explosies waarbij zich gifwolken kunnen verspreiden. Bij kernongelukken wordt nauw samengewerkt met het Internationaal Atoom Agentschap (IAEA) in Wenen. De prognoses zijn dan van belang voor het nemen van veiligheidsmaatregelen en het waarschuwen van omwonenden.
Actuele gegevens over luchtkwaliteit staan op het Luchtmeetnet.
Luchtkwaliteitverwachtingen staan op de website van het Landelijk Meetnet Luchtkwaliteit.