La contaminación del aire es un importante factor de riesgo ambiental que contribuye significativamente a la carga global de enfermedades, particularmente a través de su impacto en la salud respiratoria y cardiovascular. El objetivo de este estudio es investigar las variaciones temporales de los contaminantes del aire ambiente y la influencia de los MPs (MPs) en sus concentraciones en el área metropolitana de Teherán desde 2017 hasta 2021. Se obtuvieron datos horarios de PM, PM, O, NO, SO y CO de todas las estaciones de monitoreo de calidad del aire. Se evaluaron los efectos de los MPs durante el mismo período. Los resultados revelaron que los residentes de Teherán están expuestos continuamente a niveles dañinos de PM (de 5.7 a 6.3 veces), PM (de 4.5 a 5.6 veces) y NO (de 8.7 a 10.0 veces) que son significativamente más altos que las pautas de calidad del aire actualizadas de la Organización Mundial de la Salud (OMS). Todos los demás contaminantes del aire (excepto O) mostraron las concentraciones más bajas y más altas durante el verano y el invierno, respectivamente. La mayor concentración de O se encontró los fines de semana (efecto de fin de semana), mientras que otros contaminantes del aire ambiente tuvieron niveles más altos durante los días de semana (efecto de vacaciones). Aunque otros contaminantes del aire exhibieron dos picos, por la mañana y tarde-noche, la concentración horaria de O alcanzó su nivel máximo a las 3:00 p.m. Aproximadamente del 51% al 65% de los valores del Índice de Calidad del Aire (AQI) se clasificaron como no saludables para grupos sensibles. A lo largo del período de estudio, se identificó que el PM era el principal contaminante que afectaba la calidad del aire en Teherán. Entre los MPs, la temperatura fue el factor más importante en el aumento de la concentración de O, mientras que los otros contaminantes ambientales disminuyeron bajo la influencia de la velocidad del viento. Dada la situación actual, se necesitan estrategias de gestión de calidad del aire efectivas y basadas en evidencia, como las que se han aplicado con éxito en otros lugares, para evitar el impacto en la salud pública y las pérdidas económicas por la contaminación del aire. Aunque esta investigación se centra en Teherán como un caso modelo de ciudades en rápido desarrollo que enfrentan graves desafíos de calidad del aire, los hallazgos y recomendaciones tienen una aplicabilidad más amplia a entornos urbanos similares en todo el mundo.