农作物秸秆中含有氮、磷、钾、碳氢元素及有机硫等，特别是刚收割的秸秆尚未干透，经不完全燃烧会产生大量氮氧化物、二氧化硫、碳氢化合物及烟尘，在阳光作用下还可能产生二次污染物臭氧等。

焚烧秸秆时，大气中二氧化硫、二氧化氮、可吸入颗粒物三项污染指数达到高峰值，其中二氧化硫的浓度比平时高出一倍，二氧化氮和可吸入颗粒物的浓度比平时高出三倍。

秸秆焚烧，极易引燃周围的易燃物，导致“火烧连营”，一旦引发大火，往往很难控制，造成经济损失。尤其是在山林附近，后果更是不堪设想。

秸秆焚烧也“入地三分”，地表中的微生物被烧死，腐殖质、有机质被矿化，田间焚烧秸秆破坏了这套生物系统的平衡，改变了土壤的物理性状，加重了土壤板结，破坏了地力，加剧了干旱，农作物的生长因而受到影响。

燃烧秸秆的过程中会产生多种有毒化学物质，除了可吸入颗粒物，还包括一定量的多环芳烃、氮氧化合物和硫氧化合物，也对身体健康构成直接威胁。遇到冷空气下降，空气对流慢时，加之秸秆焚烧区域、时段均相对集中，在短时期内大量烟雾很难散尽，严重影响了空气质量，使人们的呼吸道、眼科疾病发病率和复发率明显提高，对中老年和儿童及患有呼吸道疾病的人影响最大，严重时会造成人畜窒息。

焚烧农作物秸秆，造成树木毁坏的，根据《中华人民共和国森林法》第四十四条规定，由林业主管部门责令停止违法行为，补种毁坏株数三倍以下的树木，处毁坏林木价值五倍以下的罚款。

露天焚烧秸秆、落叶等产生烟尘污染的物质，造成大气污染的，由生态环境部门根据《中华人民共和国大气污染防治法》第一百一十九条规定，对个人处500元以上2000元以下的罚款，对单位处1万元以上10万元以下的罚款。

焚烧农作物秸秆，造成人员伤亡或财产损失的，由司法机关依法追究刑事责任。