Oro tarša pagrinde susidaro dviem būdais: natūralios kilmės ir antropogeninės veiklos. Pirmu, natūralios kilmės, atveju, kaip pavyzdžiai gali būti žiedadulkių kiekio padidėjimas ar dėl gamtinių kataklizmų – ugnikalnių išsiveržimų. Tačiau pagrinde, aplinkos oro taršą (tiesiogine ir netiesiogine įtaka) sukelia antropogeninė veikla. Vilniaus mieste pagrindinės taršos priežastys yra:
- Kietojo kuro kūrenimas individualiuose būstuose. Ypatingai, kai kūrenama nekokybišku kuru, o neretai ir atliekomis. Taip pat naudojamos netinkamai išdžiovintos malkos, nepasirūpinama kaminų išvalymu prieš šildymo sezoną.
- Autotransporto srautai ir autoparkas. Pastaraisiais metais Vilniaus miesto viešasis transportas buvo atnaujintas, 2019 m. į gatves išriedėjo pirmieji elektroautobusai, tačiau individualus gyventojų autoparkas atitinka Euro3 – Euro 4 standarto reikalavimus, kas reiškia, kad naudojami 10 m. ir senesni taršūs automobiliai. Vertinama, kad tarša nuo autotransporto sudaro apie 40 – 60 proc. mieste susidarančios taršos.
- Netinkama gatvių ir statybviečių priežiūra. Kuomet laiku neišvalomos ir nedrėkinamos gatvės bei kelkraščiai, kietąsias dalelės pakelia vėjas ar parvažiuojantys automobiliai.
- Mažas žmonių sąmoningumas ir netinkamas elgesys – laužų deginimas, ekologiško vairavimo principų netaikymas, senų kurą deginančių katilų naudojimas ir daugelis kitų.
Aplinkos oro taršą įtakoja ir priežastys, priklausančios nuo aplinkos reljefo. Vilniaus miestas yra išsidėstęs tarp kalvų išilgai Neries upės, aukštis virš jūros lygio kinta nuo 100 m slėnio viduryje iki 200 m išorėje. Toks miesto išsidėstymas lemia teršalų kaupimąsi upės slėnyje, todėl šioje vietoje esantys rajonai (Žvėrynas, Šnipiškės ir Senamiestis) kenčia nuo gausių vietinių taršos šaltinių. Įtakos turi ir meteorologiniai veiksniai, kai vyrauja sausi ir be vėjo orai, nėra intensyvių kritulių, teršalai linkę kauptis ir neišsisklaidyti arba įtakos gali turėti ir iš kitų regionų atnešami teršalai, kadangi teršalam sienų nėra.