空气质量指数（英语：Air Quality Index, AQI）是定量描述空气质量状况的非线性无量纲指数。其数值越大、等级和类别越高、颜色越深，代表空气污染状况越严重，对人体的健康危害也就越大。
由于颗粒物没有小时浓度标准，基于24小时平均浓度计算的AQI相对于空气质量的小时变化会存在一定的滞后性，因此，当首要污染物为PM_2.5和PM₁₀时，在看AQI的同时还要兼顾其实时浓度数据。相关单位为弥补滞后性，同时发布了“即时空气质量指数”，所有污染物均采用当前1小时平均浓度计算。要注意“实时空气质量指数”不是AQI。
需要说明的是，AQI的计算结果很大程度上取决于相应地区空气质量分指数及对应的污染物项目浓度指数表，最终的计算结果需要参考相应的浓度指数表才具有实际意义。对于中国，AQI与原来发布的空气污染指数（API）有着很大的区别。AQI分级计算参考的标准是GB 3095-2012《环境空气质量标准》（现行），参与评价的污染物为SO₂、NO₂、PM₁₀、PM_2.5、O₃、CO等六项，每小时发布一次；而API分级计算参考的标准是GB 3095-1996《环境空气质量标准》（已作废），评价的污染物仅为SO₂、NO₂和PM₁₀等三项，每天发布一次。因此，AQI采用的标准更严、污染物指标更多、发布频次更高，其评价结果也将更加接近公众的真实感受。

对照各项污染物的分级浓度限值，以细颗粒物（PM_2.5）、可吸入颗粒物（PM₁₀）、二氧化硫（SO₂）、二氧化氮（NO₂）、臭氧（O₃）、一氧化碳（CO）等各项污染物的实测浓度值（其中PM_2.5、PM₁₀为24小时平均浓度）分别计算得出空气质量分指数（英语：Individual Air Quality Index, IAQI）。

式中：

式中：

简单来说，AQI就是在各IAQI中取最大值。
AQI大于50时，IAQI最大的污染物为首要污染物。若IAQI最大的污染物为两项或两项以上时，并列为首要污染物。IAQI大于100的污染物为超标污染物。

中华人民共和国生态环境部科技标准司于2012年发布了《环境空气质量指数（AQI）技术规定（试行）（HJ 633—2012）》，于2016年1月1日起实施。

美国环境保护署（EPA）已开发出用于报告空气质量的空气质量指数（AQI）。该空气质量指数分为六类，显示健康影响程度的高低。空气质量指数值超过300代表有害的空气质量，低于50空气质量良好。

在英国最常用的空气质量指数是每日空气质量指数，由空气污染物对医疗健康影响委员会(COMEAP)所推荐。这个指数设有十个点，更进一步分成4个等级：低，中，高和非常高。每个等级都有针对高危险群和一般人的健康建议。