Одним із значних факторів впливу на екологію навколишнього середовища є господарська діяльність людини в будівництві, промисловості, енергетиці, сільському господарстві. Енергетичне виробництво, споживаючи величезну кількість палива й кисню повітря для його окислення, видає продукцію у вигляді електричної та теплової енергії, а газоподібні, теплові й тверді продукти згоряння є його відходами.

Теплові електростанції - одне з найбільших джерел забруднення атмосфери, бо, крім головних продуктів горіння вуглецю й водню, що не є токсичними, в повітря викидаються окисли сірки SO₂ та SO₃, окисли азоту NO та NO₂, деякі фтористі сполуки, продукти неповного згоряння палива CO та CH₄, окисли ванадію V₂O₅, солі натрію та інші. Більшість цих продуктів токсичні і навіть у незначних концентраціях шкідливо впливають на людину, тваринний і рослинний світ. Поряд з цим шкідливий вплив ТЕЦ виявляється у шлейфах пилу й диму, які скорочують ультрафіолетову радіацію і видимість, засоленості і замазученості води. 

Однак є і переваги у потужних ТЕЦ, з введенням в дію яких ліквідуються джерела шкідливих викидів - сотні дрібних неекономічних котелень, що не мають потрібних технічних засобів, приладів контролю та автоматики, які б знижували кількість шкідливих викидів в атмосферу через, димові труби малої висоти.

Кількість і характеристика шкідливих викидів ТЕЦ залежить від використовуваного палива. Так, при спалюванні твердого палива в атмосферу викидаються:

• летка зола з частинками недогорілого палива;
• сірчистий (SO₂) і сірчаний (SO₃) до 5% ангідрид;
• окисли азоту NO_х: оксид NO і діоксид NO₂ (2-5% від загального вмісту окислів азоту);
• газоподібні продукти неповного згоряння палива, перш за все чадний газ CO та його супутник бензапірен C₂₀H₁₂, вуглеводні CH₄, C₂H₄;
• незначна кількість фтористих сполук;
• п'ятиокис ванадію V₂O₅.

При спалюванні рідкого палива (мазуту) з димовими газами в повітря надходять:

• сірчистий (SO₂) та сірчаний (SO₃) до 5% ангідрид;
• окисли азоту NO_х: оксид NO і діоксид NO₂ (2-5% від загальних NO_х);
• п'ятиокис ванадію V₂O₅;
• продукти неповного згоряння (хімнедопал); чадний газ CO, бензапірен C₂₀H₁₂, вуглеводні, вуглеводні, сажа;
• речовини, що видаляються із зовнішніх поверхонь нагрівання при очистках.

При спалюванні мазуту кількість двоокису сірки утворюється вдвічі більше, ніж вміст її у твердому паливі.

При спалюванні природного газу істотним забруднювачем атмосфери є:

• окисли азоту NO і NO₂; 
• продукти згоряння - чадний газ CO та бензапірен C₂₀H₁₂.

Нижче наведено графік, що відображає зміну на протязі останнього десятиріччя співвідношення між долями мазуту та газу в річному обсязі використаного ТЕЦ-5 палива.

Ці два графіки відображають динаміку зменшення кількості шкідливих речовин, що викидаються Харківською ТЕЦ-5 в атмосферу.