Príčinou znečistenia ovzdušia v HNOO je najmä energetický, banský a chemický priemysel. Je to znečistenie emisiami zo spaľovacích procesov pri výrobe elektrickej a tepelnej energie a z technologických procesov organickými a anorganickými zlúčeninami. Nemalou mierou sa na tomto stave podieľa aj ostatný priemysel a lokálne zdroje v sídlach. Na území HNOO sa nachádzajú tri významné podniky (ENO, o. z., Zemianske Kostoľany, NCHZ, a. s., Nováky, Hornonitrianske bane, š. p., Prievidza) patriace k najväčším znečisťovateľom ovzdušia v rámci Slovenska. Časť HNOO tvorí súčasne aj zaťažené územie, vyžadujúce osobitnú ochranu ovzdušia, pre ktoré sa má vypracovať smogový varovný a regulačný systém v zmysle Vyhlášky MŽP SR č. 112/93 Z. z. . Ide o katastrálne územia miest a obcí Prievidzského okresu.

        Imisná situácia sa monitoruje na troch lokálnych automatických staniciach SHMÚ (Prievidza, Handlová, Bystričany). Stručným zhodnotením údajov môžeme uviesť, že priemerné ročné koncentrácie boli prekročené nad prípustné limity len v prípade základnej znečisťujúcej látky - prachu, na monitorovacej stanici v Prievidzi v rokoch 1993-1995 a v Bystričanoch v roku 1993. Ostatné priemerné ročné koncentrácie látok boli nižšie ako prípustné limity. Denné koncentrácie znečisťujúcich látok sa pohybovali pod hodnotou emisných limitov s výnimkou roku 1993, kedy boli na stanici Prievidza prekročené hodnoty SO₂ nad hranicu emisného limitu 150 m g.m^-3. Táto skutočnosť sa prejavuje aj vo vypočítaných koeficientoch indexov znečistenia ovzdušia (IZO), kde tieto hodnoty v prípade monitorovacej stanice Prievidza predstavujú veľký stupeň znečistenia ovzdušia. Pri ostatných staniciach predstavujú slabé až stredné znečistenia.

        V posledných rokoch (od roku 1994) došlo k poklesu jednotlivých emisií, už v priebehu roka 1995 a 1996 sa zvýšili množstvá SO₂ hlavne z Elektrárne Nováky, ale naproti tomu výrazne znížili NO_x, ktoré v roku 1996 klesli oproti roku 1995 o cca 13 000 t/rok, a to zásluhou už spomínaného závodu. Celkové množstvo vypustených emisií základných znečisťujúcich látok (ZZL) najvýznamnejšími znečisťovateľmi (ENO Zemianske Kostoľany, NCHZ Nováky, Baňa Cígeľ) za roky 1995 a 1996 v tonách:
 

Rok	TL	SO2	NOx	CO
1995	3575	41212	17710	2736
1996	1845	46144	4328	849

 
Celkové množstvo vypustených emisií v bývalých okresoch (Prievidza, Topoľčany) za roky 1995 a 1996 v tonách:
 

Rok	TL	SO2	NOx	CO
1995	6837	46334	19299	5544
1996	3350	48838	5075	1934

 
Percentuálny podiel najvýznamnejších znečisťovateľov ovzdušia HNOO na produkcii základných znečisťujúcich látok za roky 1995 a 1996:
 

Rok	%
	TL	SO2	NOx	CO
1995	52,3	89,1	91,8	49,4
1996	55,1	94,5	85,3	43,9

 
        Z uvedených údajov je jasný vplyv najvýznamnejších znečisťovateľov na kvalitu ovzdušia v HNOO. Výraznú zmenu kvality v oblasti je možné dosiahnuť len podporou programov a postupov v rozhodujúcich podnikoch, ktoré budú minimalizovať nepriaznivé účinky na ovzdušie s uplatňovaním technológií s nižšími nárokmi na energie, čím budú napĺňané programové oblasti pri presadzovaní trvalo udržateľného rozvoja životného prostredia.