W podziemiach kopalni powietrze kopalniane przyjmuje w swój skład szkodliwe i nie nadające się do oddychania gazy wydzielające się z górotworu lub powstające z różnych przyczyn na drodze jego przepływu, a w szczególności wskutek:
- procesów utleniania węgla,
- oddychania ludzi,
- gnicia drewna,
- pracy maszyn (np. silników spalinowych),
- urabiania materiałami wybuchowymi,
- wszelkich procesów spalania, a zwłaszcza pożarów kopalnianych
Skład powietrza kopalnianego:
- różni się od składu powietrza atmosferycnego,
- nie jest jednakowy w różnych wyrobiskach kopalni.
Tak zwane powietrze ciężkie albo atmosfera dusząca powstaje przez ograniczenie (zmniejszenie) ilości denu w powietrzu kopalnianym wskutek zużycia denu do spalania, udeniania i oddychania ludzi oraz intensywnego wydzielania się z górotworu do powietrza kopalnianego takich gazów, jak dwudenek węgla, metan lub azot.
Zmniejszenie denu w powietrzu kopalnianym wywiera ujemny wpływ na organizm ludzki. Przy 17% denu oddech staje się ciężki i występuje przyspieszone bicie serca, przy 15% występuje brak zdolności do większego wysiłku, przy 10% następuje utrata przytomności.
Przepisy bezpieczeństwa nakazują stałe przewietrzanie wszystkich wyrobisk i pomieszczeń górniczych tak, aby zawartość tlenu w powietrzu kopalnianym nie była mniejsza od 19%.
Tlenek węgla CO, siarkowodór H2S, denki siarki i denki azotu jako gazy tnijące stanowią niebezpieczne domieszki powietrza kopalnianego.
Atmosferę wybuchową stwarzają mieszaniny gazów, takich jak metan, węglowodory ciężkie (etan i inne), denek węgla i wodór. Powietrze kopalniane charakteryzuje się również różnym od powietrza atmosferycznego zapyleniem, temperaturą i wilgotnością.