鍾南山對治理空氣污染問題大聲疾呼，首要的原因，是它造成肺癌發病率的直線上升。空氣污染也嚴重影響到國計民生。
關於醫改、關於葯價、關於醫患糾紛，2014年全國「兩會」期間，鍾南山又高調問政民生……對於這些重要問題，鍾南山每年在全國「兩會」召開之前，都要進行細緻入微的調查研究，甚至歷盡千辛萬苦。2012年為了提交關於鄉村醫生問題的議案，他在全國「兩會」召開之前，深入廣東省貧困的農村。76歲的他，忍受著陰冷潮濕的天氣，親自體嘗鄉村醫生為貧窮農民治病的甘苦。
鍾南山先後奔走多個地區和山村，充分考察了當地缺醫少葯的情況以及鄉村醫生艱苦的工作與生活環境，寫下了一份內容翔實的議案，呼籲：鄉村醫生不能再是無身份、無保障、無待遇的「三無」人員。他說，鄉村醫生的處境堪憂。全國600多萬村醫大軍，面臨著工作、待遇、養老、接班等許多困難亟待解決。
2012年的一項基本國策，用鍾南山的話說，是「非常令人鼓舞」的：將節約資源和保護環境作為一項基本國策，要在京津冀、長三角、珠三角等重點區域及各直轄市、省會城市，開展對細顆粒物PM2.5的監測。2015年，要覆蓋所有的地級以上城市。大氣環保監測和防控已經被提到工作日程上來了。
2011年入冬後，北京市民漸漸對北京失望了。嚴重的霧霾實在讓人透不過氣，灰暗的天空陰森森的，不知會不會更糟，不知哪一天能夠改變。一些市民的話題總是離不開外遷，至少到遠郊區定居。
2012年3月5日下午，參加十一屆全國人大五次會議的廣東省代表團舉行全團會議，並向媒體開放。鍾南山作為全國人大代表，按照會議要求進行發言。他鄭重地說：「我發言的題目是《關注大氣污染是關注民生的重要內容》。」
作為一位研究呼吸醫學的科學家，他在發言中態度鮮明地提出：「看政府工作的業績不能單看國內生產總值，要先看看對環境、空氣有沒有造成污染。」
他說，2003年非典以後，中央以非典防控作為契機，提出了以人為本、構建和諧社會的理念。和諧社會首先是健康的社會，關注民生首先要關注民眾的健康。但是最近5年來，不少人常常問這樣的問題：「我不抽煙、不喝酒，也注意飲食衛生，為什麼還會得肺癌、胃癌或者腸癌？我的家裡很乾凈，為什麼我的孩子得白血病？」
生活環境的污染，包括水、食物和空氣等的污染。其中，最重要的是空氣污染，特別是小顆粒的PM2.5和臭氧。過去，不少公眾質疑我國的環保部門說空氣質量「有比較大的改善」，因為他們感覺空氣質量越來越差。這個問題的核心就是對PM2.5以及臭氧沒有進行監測，而這些小顆粒物能夠直接進入人的肺泡，對氣管和肺部產生刺激並致病。灰霾天就是這樣。
鍾南山指出：很多國家和地區對PM2.5都做了研究。美國在006年對204個城鎮做了觀察，發現PM2.5每立方米增加10個微克，心力衰竭患者的住院率就要增加1.28%。香港地區2000年至005年的資料也顯示：PM2.5每立方米增加10個微克，急性呼吸病患者的住院率就增加1.94%，慢性阻塞性肺病患者的住院增加率為3.1%。「我們的研究所發現，凡是有灰霾天氣，病人的門診數就增加10%到15%。我們正在研究，為什麼我國大城市的肺癌發病率直線上升，是不是跟PM2.5有關係。」
PM2.5跟能見度的關係是很密切的。中國環境科學研究院010年的資料發現，PM2.5含量大於75微克/立方米的時候，能見度開始變差；小於50微克時，能見度跟PM2.5是呈反比的。
我們國家大城市的空氣質量在世界上是很差的。2011年，世界衛生組織統計全球1085個城市的PM10濃度。中國一共有33個城市進入統計範圍。其中，最差的是蘭州，列倒數第24位；最好的是海口，列倒數第273位。中國五大中心城市裡，北京列倒數第46位，重慶列倒數第63位，天津列倒數第72位，上海列倒數第103位，廣州列倒數第119位。這五個中心城市裡面，廣州還算是好的，但與世界上大多數大城市比較，還是很差的。
這說明，整個中國的空氣質量在世界上處於下游。鍾南山指出，經濟上去了，但空氣質量下來了。環保部副部長吳曉青表示，即使按二類標準，中國還是有2/3以上的城市是不合格的。有公眾、輿論、全國人大代表、全國政協委員等積極的訴求和督促，《政府工作報告》把監測PM2.5正式作為重要的項目提出了。
鍾南山作為一位全國人大代表，在神聖履職，為政府建言獻策。他說，他注意到我國環境保護部門的具體操作是怎麼樣的：2012年，長三角、珠三角、京津冀和各直轄市、省會城市，都會開展對PM2.5的監測。《政府工作報告》里提的是，到2015年，才在全國各地進行對PM2.5的監測，並初步控制上述重點地區的區域性污染。
對此，鍾南山提出自己的主張：「如果沒有全國性的監測，如果沒有多部門協作的節能減排和改善生態的具體措施，我想，要在全國一些重點地區控制嚴重的空氣污染，將是一句空話。」
首先要多地綜合治理，只治理本地是不行的。其次要加強監督和防控。吳曉青副部長曾說過，我國目前已有50個城市能夠同時監測PM2.5和臭氧。全國現在都能測，為什麼要到2015年才全面展開呢？是因為污染太嚴重影響投資，還是由於講出來不好聽？特別是一些欠發達地區，由於沒有監測，又有產業轉移，隨著地區生產總值的增長，污染會加重，是不是等污染重了才去考慮？
鍾南山基於以上兩點，提出了自己的建議：第一，環境監測點建設全面展開，而不是等到2015年。第二，要全面制定節能減排、改善生態的措施。比如，優化產業結構、能源結構，治理工業污染、汽車尾氣排放，保護天然生態環境，退耕還林，植樹造林等等。
他不無深情地說：廣東要帶好頭。所有領導幹部都要認識到，改善空氣質量雖然暫時不能提高地區生產總值，但如果能夠使得廣東人更健康，必然造福子孫後代，幾代人都會感謝我們。所以我希望，一來到廣東，呼吸就輕鬆。
就在2012年的全國「兩會」上，由於記者對鍾南山圍堵式的採訪實在令他難以招架，所以，廣東省代表團就專門召開了一個鍾南山專場記者見面會。
主要的話題是關於空氣污染，對於這個話題的採訪進行了1小時。鍾南山坐在沙發上，手上並沒有稿子，語速匆匆，滔滔不絕，言辭中涉及的大大小小數據達100多個。有記者驚嘆：這麼多的數據，鍾南山怎麼能倒背如流呀！
2013年3月召開的全國「兩會」上，鍾南山再次帶著關於治理霧霾、儘快解決空氣污染問題的議案上會。當有記者向他問到治理空氣污染與國內生產總值的關係時，鍾南山脫口而出：「要是連呼吸好空氣的機會都沒有了，國內生產總值再高有什麼用？對於政府政績的衡量，不應該是單項。單純看劉翔獲得110米高欄冠軍是遠遠不夠的。要看五項全能，要全面發展。如果有一項不行，特別是環境、空氣質量不及格，那就是政績不佳。」
從2008年到2013年，整整5年，鍾南山為治理空氣污染大聲呼籲。他做了大量的工作，建言獻策，敦促政府儘快出政策、下力氣，以鐵腕進行治理。由於2013年全國「兩會」上，鍾南山集中「火力」談及治理空氣污染，招來個別人的質疑和非議。有人指責他小題大做，甚至認為他是嘩眾取寵，並且讓他拿出空氣污染導致癌症的證據來。
問題是對方總是覺得，鍾南山的證據不足以令人信服。2013年10月18日，身在廣州的鐘南山，接到了世界衛生組織腫瘤研究國際辦公署（IARC）發來的一份英文函件。此函件的主題是：室外空氣污染是造成罹患癌症並死亡的首要環境因素。在2013年10月17日，召開了一個新聞發布會。會上特別提出，空氣污染是引起肺癌的原因，這個說法具有一類證據（即確鑿證據）；而且還明確：外界的空氣污染，是增加患膀胱癌危險的重要因素。令人欣慰的是，這個新聞發布會的主題，使人們對空氣污染問題的認識，達到一個空前的高度。
回首數月以來，有人對鍾南山所說霧霾致癌的質疑，甚至是帶有人身攻擊性質的指責，他沒有怨言。他坐在辦公桌前，對照著世界衛生組織腫瘤研究國際辦公署這份函件所證實的內容，一項一項回顧自己曾經闡明的觀點。世界衛生組織腫瘤研究國際辦公署的新聞發布會，進一步強調了治理空氣污染的重要性。「現在我看，人們大概可以對我的話放心了，因為世界衛生組織都是這樣說的。」
世界衛生組織腫瘤研究國際辦公署的主任斯特萊夫說，我們呼吸的空氣，現在被一些