L'indice est calculé à partir de la concentration dans l'air ambiant de quatre polluants mesurés en continu par des appareils automatiques :

• le dioxyde d'azote (NO₂) dégagé essentiellement par les transports, ...

• le dioxyde de soufre (SO₂), dégagé principalement par les industries, ...

• les particules (PM10), d'origine résidentiel et tertiaire, agriculture, transports, ...

• l'ozone (O₃), d'origine photochimique.

Pour chacune des stations de mesure participant au calcul de l'indice, on détermine :

• la concentration horaire maximale du jour pour le dioxyde d'azote (NO₂) ;
  

• la concentration horaire maximale du jour pour le dioxyde de soufre (SO₂) ;
  

• la concentration horaire maximale du jour pour l'ozone (O₃) ;
  

• la concentration journalière pour les particules (PM10).

Puis, pour chaque polluant, on calcule la moyenne des concentrations maximales de toutes les stations. Ces valeurs moyennes sont classées sur une échelle, spécifique à chacun des polluants, comportant dix paliers, dont les niveaux sont fixés par les règlementations françaises et européennes.

L'indice qualifiant une journée est le plus élevé des quatre, auquel est associé le qualificatif concordant, depuis «très bon» (indice 1) jusqu'à «très mauvais» (indice 10). ATMO Champagne-Ardenne diffuse un IQA sur les principales zones urbaines de la région : Châlons-en-Champagne, Charleville-Mézières, Reims, Saint-Dizier et Troyes.

Un indice de qualité de l'air est obligatoirement calculé dans les agglomérations de plus de 100 000 habitants, telles que définies dans l'annexe II du décret nº 98-360 du 6 mai 1998 susvisé, par l'association agréée pour la surveillance de la qualité de l'air territorialement compétente. La zone géographique de référence est alors celle définie dans l'annexe III du décret nº 98-360 du 6 mai 1998. L'indice calculé prend alors l'appellation «d'indice ATMO». Cet indice est calculé conformément aux dispositions de l’arrêté du 21 décembre 2011 modifiant l’arrêté du 22 juillet 2004 relatif aux indices de la qualité de l’air.

Un indice de qualité de l'air peut être calculé dans des agglomérations ou des zones géographiques de moins de 100 000 habitants, telles que définies dans l'annexe II du décret nº 98-360 du 6 mai 1998, par l'association agréée pour la surveillance de la qualité de l'air territorialement compétente. L'indice calculé prend alors l'appellation d'IQA, «indice de qualité de l'air simplifié». Cet indice est calculé conformément aux dispositions de l’arrêté du 21 décembre 2011 modifiant l’arrêté du 22 juillet 2004 relatif aux indices de la qualité de l’air. .