Les composés organiques volatils, ou COV (VOC en anglais) sont composés de carbone et d’hydrogène pouvant facilement se trouver sous forme gazeuse dans l'atmosphère. Ils peuvent être d'origine anthropique (raffinage, évaporations de solvants organiques, imbrûlés...) ou naturelle (émissions par les plantes).
Il y a ambiguïté dans la définition des COV selon leur composition chimique et leur réactivité photochimique.
En Europe, l’article 2 de la directive 1999/13/CE du Conseil européen du 11 mars 1999 définit les COV comme suit :
« tout composé organique ayant une pression de vapeur de 0,01 kPa ou plus à une température de 293,15 K ou ayant une volatilité correspondante dans les conditions d'utilisation particulières. […] »
— paragraphe 17
et précise que le terme composé organique désigne :
— paragraphe 16
Au Québec, les hydrocarbures halogénés sont listés dans les 163 COV à ce jour.
Les COV peuvent également être définis selon leur utilisation : solvant, dégraissant, dissolvant, conservation, agent de nettoyage, disperseur, etc.
Les COV sont des précurseurs, avec les oxydes d'azote, de l'ozone troposphérique. Ce sont donc des gaz à effet de serre. Leur caractère volatil leur permet de se propager plus ou moins loin de leur lieu d'émission. Ils peuvent donc avoir des impacts directs et indirects.
Selon le Conseil canadien des ministères en environnement (CCME), les composés suivants seraient exclus de la liste des COV dus à leur réactivité photochimique négligeable : acétone, méthane, éthane, trichlorométhane, chlorure de méthyle, PCTF (p-chlorotrifluorure de benzène), les CFC (chlorofluorocarbures), les fluorocarbures et les HCFC (hydrochlorofluorocarbures). Cependant, en France, les chlorures de méthyle sont compris dans la liste des COV.
Tous les procédés qui impliquent la manipulation et la production d'hydrocarbures à part en plein air émettent des COV. Un des principaux émetteurs est le raffinage de pétrole. Les solvants sont également producteurs de COV. (voir www.citepa.org)
Selon l’Organisation de coopération et de développement économiques (OCDE), la provenance des COV varie selon l’industrialisation du pays et les moyens de transport utilisés. En 1985, l’Europe a rapporté que la nature des COV était selon l’ordre suivant : transport (42%), solvants industriels (18%), procédés chimiques (12%), déchets de l’agriculture (10%), solvants non-industriels (9%), combustion (5%) et de la chimie/pétrochimie (5%).
Le CITEPA a noté une forte diminution des COV dans l’air entre 1988 et 2004. En effet, une baisse de 2500 kt à 1300 kt a été observée pour la France. Le secteur du transport routier a enregistré la plus forte baisse globale d’émission. Les nombreuses réglementations environnementales mises sur pied depuis le depuis des années 1990 jusqu’au protocole de Kyōto (1997) a amené une pensée plus verte dans les industries automobiles et manufacturières en termes de pollution dégagée.
Émissions de COV non méthaniques (COVNM = COV hors méthane, un gaz à effet de serre qui n'a pas d'impact direct sur la santé). Depuis l'année 2000, selon les données du CITEPA concernant la France métropolitaine, le secteur résidentiel-tertiaire est passé en première position pour les émissions de COVNM, le principal contributeur étant le chauffage au bois. En 2007 (dernière mise à jour de juin 2009), les émissions de COVNM sont dans l'ordre suivant : résidentiel/tertiaire (32%), industrie manufacturière (31%), transport (19%), agriculture/sylviculture (14%), transformation d'énergie (4%).
Les COV sont également une des causes de pollution intérieure, c'est-à-dire, la pollution de l'air à l'intérieur des bâtiments, lieux d'habitation, lieux publics et lieux de travail. Les sources sont alors généralement les peintures, colles et produits de traitement du bois par exemple. Certaines plantes auraient la capacité d'absorber plusieurs de ces polluants que l'on retrouve à l'intérieur et qui peuvent être mauvais pour la santé (voir plantes dépolluantes).