La ville est un écosystème où coexistent bâtiments de diverses natures, revêtements imperméables, surfaces d’eau, végétation sous différentes formes. L’assemblage de ces composants ainsi que leur propension à être source ou récepteur d’énergie, de gaz et de particules engendrent un microclimat spécifique, affectant les caractéristiques de l’atmosphère urbaine. Le phénomène de l’« îlot de chaleur urbain », résulte notamment de l’existence de nombreuses surfaces imperméables limitant l’évaporation et tendant à augmenter la température de l’air, du rôle de piège radiatif joué par les bâtiments et leur disposition spatiale, du ralentissement du vent moyen à l’échelle de l’agglomération. Par sa capacité à transpirer et par son rôle d’ombrage, la végétation urbaine tend à limiter ce phénomène en humidifiant l’air et en abaissant sa température.

La végétation urbaine intervient directement sur la composition atmosphérique et le bilan des polluants selon plusieurs modalités : absorption et adsorption de polluants gazeux, captation de polluants particulaires, modification de la dispersion atmosphérique exercée par les écoulements turbulents du vent, émission de composés organiques volatils et de pollens éventuellement allergisants, consommation de gaz carbonique par la photosynthèse….

Le développement, ces dernières années, de systèmes d’observation de l’atmosphère urbaine et d’une panoplie de modèles de microclimat urbain, adaptés à différentes échelles (bâtiment, quartier, agglomération), permet de quantifier les effets de la végétation urbaine sur la qualité de l’air et le microclimat.