Prace wykonywane w kopalniach wiążą się z utrudnionym dostępem do powietrza atmosferycznego. Najpowszechniejszym problemem występującym w pracy górników jest niskie stężenie tlenu oraz wysokie dwutlenku węgla. Do niebezpiecznych czynników chemicznych należy zmiana składu powietrza kopalnianego w stosunku do atmosferycznego oraz występowanie różnego rodzaju toksycznych gazów. Wykonywane prace górnicze są również powodem szkodliwego dla zdrowia zagrożenia pyłami.

Powietrze atmosferyczne składa się z około 78% azotu, 21% tlenu, 0,03% dwutlenku węgla i 0,93% argonu i innych gazów szlachetnych. Powietrze kopalniane jest mieszaniną powietrza atmosferycznego oraz gazów powstałych w wyrobiskach górniczych. Zmiana składu powietrza kopalnianego w stosunku do atmosferycznego spowodowana jest naturalnym wydzielaniem się gazów z górotworu, wykonywaniem robót strzałowych, pracą maszyn spalinowych, oddychaniem czy rozpadem radioaktywnych pierwiastków. Niezwykle ważne jest przewietrzanie kopalń, czyli dostarczanie świeżego powietrza do wszystkich czynnych wyrobisk górniczych. Przepływające wzdłuż wyrobisk powietrze ulega niekorzystnym zmianom w wyniku gazów wypływających z górotworu, powstałych w wyniku procesów technologicznych i procesów utleniania, nagrzewania przez górotwór i urządzenia elektromaszynowe oraz wzrostu wilgotności. W czynnych wyrobiskach górniczych zawartość gazów szkodliwych w powietrzu kopalnianym nie może przekraczać wielkości dopuszczonych przepisami bezpieczeństwa. Dopuszczalne zawartości gazów szkodliwych określone są w Rozporządzeniu Ministra Gospodarki z dnia 28 czerwca 2002 r. w sprawie bezpieczeństwa i higieny pracy, prowadzenia ruchu oraz specjalistycznego zabezpieczenia przeciwpożarowego w podziemnych zakładach górniczych. Tlen jest konieczny w procesie oddychania, a również niezbędny do podtrzymywania palenia i wszelkich procesów utleniania. Przepisy bezpieczeństwa nakazują, aby zawartość tlenu w powietrzu kopalnianym nie była mniejsza od 19%. Przy 17% tlenu oddech staje się ciężki i występuje przyspieszone bicie serca, przy 15% występuje brak zdolności do większego wysiłku, przy 10% następuje utrata przytomności, a nawet śmierć przez uduszenie. Zwiększona zawartość dwutlenku węgla powoduje zwiększenie głębokości i częstotliwości oddechu. Przy zawartości około 5% następują duszności i osłabienie organizmu, a przy 10% –  utrata przytomności i śmierć. Do gazów toksycznych i trujących, powstających najczęściej podczas wykonywania robót strzałowych oraz pracy maszyn spalinowych są tlenek węgla, tlenek i dwutlenek azotu oraz dwutlenek siarki. Do objawów zatrucia tlenkiem węgla należą bóle i zawroty głowy, wymioty, zaburzenia rytmu serca, oddechu, drgawki. Bardzo często zatrucie tlenkiem węgla powoduje śmierć. Tlenek i dwutlenek azotu są silnie trujące. Działają drażniąco na błony śluzowe  oczu, nosa i ust. Obniżają odporność organizmu na infekcje bakteryjne oraz są przyczyną zaburzeń oddechowych. Dwutlenek siarki drażni błony śluzowe oczu i dróg oddechowych. Przenikając do krwi, kumuluje się w ściankach tchawicy i oskrzelach oraz w wątrobie, śledzionie, mózgu i węzłach chłonnych. Deponowanie się toksycznych związków w narządach ustroju może przyczynić się do powstawania ognisk zapalnych, które z kolei mogą inicjować zmiany nowotworowe.

Do czynników zagrożenia w pracy górników zaliczane są również pyły będące szkodliwe dla zdrowia. Najbardziej powszechne są pyły kopalń węglowych będące mieszaninami pyłu węglowego, krzemionki, glinokrzemianów oraz metali śladowych. Pyły kopalniane powstają podczas robót górniczych, transportu oraz przeróbki węgla. W branży górniczej stosowane są różnego rodzaju środki techniczne mające na celu ograniczenie emisji pyłów, m. in układy zraszające, odpylacze czy pyłołapy, ale nie powodują one całkowitej eliminacji zagrożenia. Wieloletnie oddziaływanie na pracowników tego rodzaju pyłów, wywołuje u części z nich chorobę zawodową – pylicę płuc. Od wielu lat obszarem największej zachorowalności na pylicę płuc jest górnictwo węgla. Pylica powoduje często duszności, silny kaszel oraz odkrztuszanie śluzowo-ropnej plwociny. Choroba objawia się również przewlekłym zapaleniem oskrzeli i postępującą rozedmą płuc (pękaniem nadmiernie ukrwionych pęcherzyków płucnych), z czasem dochodzi do przerostu prawej komory serca i niewydolności krążenia.

W branży górniczej, szczególnie dotyczącej węgla kamiennego, pracownicy narażeni są na zagrożenia związane z czynnikami chemicznymi oraz pyłami. Utrudniony dostęp do powietrza atmosferycznego oraz specyfika prac związana z wykonywaniem robót strzałowych oraz wykorzystaniem maszyn spalinowych powoduje powstawanie powietrza kopalnianego, które może być źródłem wielu szkodliwych gazów. Ekspozycja na trujące gazy, obniżona zawartość tlenu, a zwiększona dwutlenku węgla może prowadzić do wielu powikłań zdrowotnych, a nawet śmierci. Powstałe podczas robót górniczych pyły kopalniane są przyczyną pylic węglowych, które są przyczyną uszkodzenia układu oddechowego i niewydolności krążeniowej.