AQI的计算公式如下：
序号1=（6-5)(2-3)/(4-3)+5
其中：
序号 1 ： I = 空气质量指数，即AQI，输出值
序号 2 ： C = 污染物浓度，输入值
序号 3： Clow= 小于或等于C的浓度限值，常量
序号 4 ： Chigh= 大于或等于C的浓度限值，常量
序号 5： Ilow= 对应于Clow的指数限值，常量
序号 6 ： Ihigh= 对应于Chigh的指数限值，常量。
利用这个公式，根据污染物浓度C，可以方便地计算出空气质量指数I。比如要计算PM2.5浓度等于68.5μg/m3对应的AQI，查浓度限值表可知，它在65.5和150.4之间。所以Clow = 65.5，Chigh = 150.4，对应的Ilow = 151， Ihigh = 200，套入公式计算
取整即得AQI=153。各种污染物的AQI值分别算出来后，取数值最大的那个即为最终报告的AQI值。比如SO2浓度为20.5μg/m3，算出来对应的AQI为29PM10浓度为150.8μg/m3，对应的AQI为98PM2.5浓度为130.7μg/m3，对应的AQI为189。最终报告的AQI值就是189，而贡献了那个最大值的PM2.5则称为首要污染物。
严格来说，PM2.5对应的AQI是针对24小时平均的PM2.5浓度计算出来的。也就是说，并没有对应于实时PM2.5浓度的AQI。但是为了报告的方便，通常也将实时PM2.5浓度按24小时平均浓度计算出AQI值。这样算有一个假设的前提，就是如果这个浓度持续24小时的话，对应的AQI才成立。
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