生产性粉尘对人体的危害程度与其理化性质有关，与其生物学作用及防尘措施等也有密切关系。在卫生学上，有意义的粉尘理化性质包括粉尘的化学成分、分散度、浓度、溶解度、密度、形状、硬度、荷电性和爆炸性等。

粉尘的化学成分、浓度和接触时间是直接决定粉尘对人体危害性质和严重程度的重要因素。根据粉尘化学性质不同，粉尘对人体可有致纤维化、中毒、致敏等作用。在粉尘的物理化学特性中，粉尘中的游离二氧化硅含量具有重要的卫生学意义。

二氧化硅是地壳上最常见的氧化物，是许多种岩石和矿物的重要组成部分，它有两种存在状态：一种是结合状态的二氧化硅，即硅酸盐矿物，如长石、石棉、高岭土、滑石等；另一种是游离状态的二氧化硅，主要是石英，在自然界中分布很广。粉尘中的游离二氧化硅的含量是引起并促进尘肺病及病程发展的主要因素，含量越高，其危害越大。长期吸入含有大量游离二氧化硅粉尘可以引起肺纤维化，但对机体真正起作用的粉尘是指那些可吸入到肺内的粉尘，因此可吸入肺内的粉尘中的游离二氧化硅才具有实际意义。

粉尘中的其他化学成分及其浓度也不能忽视，如煤尘中二氧化硅是引起煤工尘肺发生发展的主要因素，但除二氧化硅外，煤尘中其他化学成分也能影响煤工尘肺的进展。

粉尘浓度有两种表示法，一种是质量浓度，即每立方米空气中所含粉尘的毫克数；另一种是粒数浓度，即单位体积空气中所含粉尘尘粒数目。对于同一种粉尘，它的浓度越高，与其接触的时间越长，对人体危害越重。了解不同浓度的粉尘对机体的危害十分有用，可以此为依据，制定出生产性粉尘的最高容许浓度。

粉尘大小不同，对人体的危害以及除尘机理都有不同。粉尘大小是影响粉尘在体内沉降的重要因素，也与粉尘在呼吸道中的阻流有着密切关系。一般来说，大的尘粒被阻留在上呼吸道，小的粉尘可通过上呼吸道而被吸入肺的深部，造成危害。

粉尘颗粒直径0.1～5微米之间时，它能全部或绝大部分侵入肺泡内，占进入肺部粉尘量的80%～90%，是危害性最大的粉尘颗粒。

粒子的直径在10微米以上的粉尘，大部分停留于气管内，只有少部分粒子进入肺泡内（由于这些微粒很快从气胶溶体向下降落的缘故）。

粒子的直径小于0.1微米，由于随呼吸气流的活动，侵入或残留于肺泡内的只是很少一部分。

粉尘大小与粉尘表面积有关。同一种粉尘，在总重量不变的条件下，尘粒越小，其总面积就越大，理化活性也就越高，更易参与理化反应。如小的可溶性粉尘，由于尘粒表面积增大，溶解速度也显著增快，对人体的危害就越强。

近年来，部分学者对粉尘越小，对机体危害性越大的说法提出了异议。不少学者对尘肺死者的肺中粉尘粒子大小进行观察，发现肺内小于0.5微米的粉尘粒子者高达93.1%，但亦发现个别人的肺部中含有66微米和300微米的大颗粒粉尘。因此对粉尘大小的评价还有待深入研究。

粉尘对人体的危害作用与它在空气中浮游时间长短有着直接的关系，不能停留于空气中或停留时间很短的生产性粉尘，虽然具有很大毒性，但与人的接触机会少，对人体的危害作用相对也减少。在生产环境中，由于通风、热源、机器转动以及人员走动等原因，使空气经常流动，从而使尘粒沉降变慢，延长其在空气中的浮游时间，被人吸入的机会就越多。

粉尘的大小与粉尘在空气中呈浮游状态存在的持续时间有密切关系。0.1～5微米的粉尘停留于空气中时间较长，与人体接触的机会多，对人体危害作用相对地就会增加。10微米或更大一些的尘粒，在静止空气中很快地降落，不能在空气中较长久地保持浮游状态，而直径小于10微米的尘粒，降落速度要慢得多，能较久地在空气中保持浮游状态。例如，l微米的石英尘粒从1.5米高处降落至地面，约需6小时，而同样形状和大小的煤尘粒子的降落速度，约比石英降落速度慢一半。

在生产厂房中小于2微米的尘粒，实际上往往不能降落，而长久地浮游在空气中。

直径为50微米的球形金粒不会浮游于空气中，但如果是软木塞或纸的尘粒，差不多完全不下降。

根据实际测定资料，生产车间空气中的尘粒，主要是在10微米以下，其中2微米以下者占40%～90%。

粉尘的形状是多种多样的，有圆形、多棱形、尖形等。各种粉尘的硬度也各不相同。粉尘的形状和硬度对粉尘的稳定性和机体的作用都有影响。一般来说，硬的、锐利的、边缘呈锯齿状的、粗糙的粉尘尘粒，作用于呼吸道、眼黏膜和皮肤时，可引起机械刺激，导致组织损伤。柔软的动植物的有机粉尘容易黏着在支气管内，使上呼吸道黏膜覆盖着一层绒毛状纤维物质，易产生慢性气管炎及支气管炎。但是，实验和临床观察都已证明，硬度很大的粉尘在肺中引起的病变不是最明显。在尘肺发生过程中，尘粒的形状和硬度所产生的刺激，对巨噬细胞的增生、聚合和吞噬作用均有影响。质量相同的粉尘，形状不同，沉降速度也不同，如越接近球形，降落时阻力越小，沉降越快。

粉尘的溶解度与溶媒的温度有关，通常粉尘溶解于水时，要吸收热量（溶解热），所以温度上升时溶解度增加。溶解度还可能与粉尘颗粒的大小、新鲜程度，粉尘与溶媒接触的时间，以及溶媒的pH等有关。

粉尘溶解度大小与对人危害程度的关系，因粉尘作用性质不同而异。主要呈化学毒作用的粉尘，随溶解度的增加其危害作用增强，例如：铅尘和砷尘，主要呈机械刺激作用的粉尘，随溶解度的增加其危害作用减弱。具有机械和化学刺激性的粉尘，不但能引起人体局部的反应，而且能作用人体的全身，发生全身中毒症状。

粉尘本身不会爆炸，但粉尘与空气或氧气混合到一定浓度，遇到火种可能爆炸。粉尘爆炸是其与氧混合并快速燃烧、发生急剧的氧化反应。爆炸时，不但会急剧地产生大量的热，而且会使周围的气体急速膨胀，遇到障碍物时，往往表现出很大的破坏作用。

当物料研磨成粉料后，总表面积增加，从而提高了粉尘的化学活性，特别是和氧气接触面积增大，提高了氧化产热的能力。如果遇上外来的火焰、火花、放电等情况，或者氧化反应产生的热量未能及时地散发，达到粉尘的自燃温度，将会发生燃烧。在封闭或半封闭空间内（包括矿井各种坑道），可燃性悬浮粉尘的燃烧会导致化学爆炸。具有爆炸性的粉尘有：金属（如镁粉、铝粉、锌粉）、煤尘、粮食（如小麦、淀粉）、饲料（如血粉、鱼粉）、农副产品（如亚麻、棉花、烟草）、林产品（如纸粉、木粉、棉屑）、合成材料（如塑料、染料）等。可能发生爆炸的灰尘最小粉尘浓度：煤尘是30～40克/立方米；淀粉、铝及硫黄7克/立方米，面粉、糖10.3克/立方米。

粉尘爆炸事故危害极大，如1987年3月，哈尔滨某纺织厂因粉尘爆炸引起火灾，造成58人死亡、177人受伤；2010年2月，河北省秦皇岛市某淀粉股份有限公司发生的玉米淀粉粉尘爆炸事故，造成19人死亡、49人受伤；2012年8月，温州市一幢民房在生产中发生铝粉尘爆炸，导致坍塌并燃烧，造成13人死亡、15人受伤；2014年4月，江苏省南通市某化工有限公司发生硬脂酸粉尘爆炸事故，造成8人死亡、9人受伤；2014年8月，江苏省昆山市某金属制品有限公司汽车轮毂抛光车间在生产过程中发生爆炸事故，导致75人遇难，近200名伤者在医院接受救治。

粉尘颗粒吸附水分的性质叫吸湿性，它的吸湿能力的大小决定于尘粒的成分、大小、荷电状态、温度和气压等条件。粉尘的吸湿能力随气压增加而增加，随温度上升而降低，随尘粒变小而减少。粉尘吸湿后重量增加，粉尘沉降速度增快；而且粉尘越潮湿，燃烧时为排除水分所消耗的热量也越大，因而粉尘就越不容易爆炸。如果在防尘措施上利用粉尘的吸湿性，增加粉尘的吸湿条件，如湿式作业、湿式除尘和在空气中进行喷雾等都会有很好的防尘、防爆效果。

粉尘颗粒的表面常吸附一部分空气或其他物质，因而影响了粉尘颗粒被水湿润，这时如果要保持粉尘颗粒湿润，就必须驱散颗粒表面的空气层。粉尘颗粒小时，吸附的空气就多，从而吸水性就变小，这就是通常对40微米以下的岩石粉尘洒水仍不易湿润的原因所在。

①增加粉尘和液体的密切接触时间；②充分供给粉尘发源地液体；③添加表面张力小的物质，如皂角素、氨、酒精、食盐、碳酸钠等。

（1）由于粉尘发源地所产生的热阻碍吸着空气，所以吸湿容易。

（2）在发源地连续给水，排除空气，以防空气被粉尘粒子附着。

空气介质中的粉尘粒子通常带有电荷。使粉尘带有电荷的原因很多，如粒子间撞击、天然辐射、物料破碎时摩擦等原因而使粉尘荷电，也可以直接吸附空气中的带电粒子而带电，还可与其他带电的固体或液体的表面直接接触而获得。粉尘可带正电、负电或不带电，只有5%～10%的尘粒不带电。

一般而言，非金属粉尘与酸性氧化物常常带正电，如二氧化硅、三氧化二铝等；金属粉尘和碱性氧化物则带负电荷，如铜、锌、铝粉尘和石灰石粉尘等。

粉尘电荷量的大小取决于粒子的化学成分以及与其接触的物质，温度和湿度也可影响荷电量，温度升高荷电量增多，湿度增大荷电量减少。如高温可使带电量增加，高湿则减少带电量。美国亚利桑那大学研究结果表明，呼吸性粉尘（8微米以下）一般带负电，大颗粒粉尘则带正电或呈电中性。

由于电荷性的关系，浮游粒子的电荷性对尘粒在空气中的稳定程度有一定的影响。粉尘的荷电性与粉尘的自然沉降有关。如尘粒带有相同的电荷时互相排斥，不易凝集，可使粉尘在空气中浮游更长时间；反之，带有相异电荷时互相吸引可使尘粒在撞击时互相凝集而加快沉降。

关于粉尘电荷的性质，可利用其特性研制电除尘设备。某些学者认为带电尘粒吸入肺组织，较易沉积于支气管、肺泡管中，增加对人体的危害，而且有可能影响巨噬细胞对这类粉尘的吞噬速度，从而增加了粉尘的危害性。