Pour faire simple, on dira que "quand on voit au-travers, c’est un gaz ; sinon c’est une fumée"!

Le terme "gaz" décrit un état de la matière. Cette dernière existe sous forme de solide ou de liquide ou encore de gaz, selon les conditions ambiantes de température et de pression.

L’eau, par exemple, existe sous ces trois formes sur notre planète: à son point de fusion, 0°C (à 1 atmosphère, c’est-à-dire au bord de la mer), et en-dessous de cette température, les molécules individuelles d’eau H2O sont fermement liées les unes aux autres et forment l’état solide de l’eau, la glace. Entre son point de fusion et son point d’ébullition, 100°C (à 1 atmosphère), les molécules individuelles d’eau subissent suffisamment d’agitation thermique pour créer et rompre en permanence les liaisons qui les fixent les unes aux autres ; cette agitation conduit à une mobilité accrue des molécules qui sont toutefois toujours proches les unes des autres, et l’ensemble est liquide. Au dessus du point d’ébullition, les molécules individuelles d’eau subissent tellement d’agitation thermique qu’elles rompent totalement les liaisons qui les maintiennent les unes aux autres, ce qui permet de les éloigner fortement et de constituer un gaz.

Pour compliquer un peu les choses, il existe un quatrième état, celui de "fluide supercritique" qui présente des caractéristiques à la frontière des liquides et des gaz; mais cet état est hors propos dans la question qui nous préoccupe.

Dans les gaz, les molécules cohabitent donc sous forme d’entités individuelles et indépendantes, et leur taille submicroscopique les rend invisibles; les gaz n’opacifient ainsi pas la lumière et "on peut voir au-travers"; dans certains cas, le gaz peut être coloré, mais il ne s’agit toutefois pas de fumée.

Le terme "fumée" ne décrit pas, quant à lui, un état de la matière mais un type particulier de matière, et on ne peut pas opposer le terme "fumée" aux termes "solide", "liquide" ou "gaz". Une fumée est une suspension de particules (des substances solides) de tailles variables dans l’air. Ce qui sort du pot d’échappement d’une automobile ou d’une cheminée est de la fumée constituée d’entités solides (des particules fines de type charbons et suies, produites lorsque la combustion du carburant dans le moteur est incomplète et menée en présence de quantités d’air insuffisantes), mais pas uniquement! Dans les "gaz d’échappement" (qui portent très mal leur nom puisqu’ils ne sont pas que des gaz!), on trouve aussi de la vapeur d’eau produite par la combustion (il s’agit ici de très petites gouttelettes d’eau liquide en suspension dans l’air, à la manière du brouillard, comme on l’observe à la traîne des avions). En plus de la fumée (suies) et de la vapeur (eau), les "gaz d’échappement" contiennent tout de même aussi des gaz, comme le dioxyde de carbone CO2 (on y trouve également d’autres substances sous forme gazeuse, comme les oxydes d’azote, ainsi que des molécules individuelles d’eau non condensée en vapeur).

Comme les fumées contiennent des objets solides de très petite dimension, ces derniers obscurcissent le passage de la lumière et "on ne peut pas voir au-travers"; notons que les vapeurs ou brouillards, constitués d’un aérosol de petites gouttelettes, ont le même effet opacifiant.

Comme les molécules qui constituent un gaz ont tendance à occuper tout le volume à leur disposition, un gaz émis dans l’atmosphère va avoir tendance à se "diluer" dans l’atmosphère; la dilution peut être homogène (on trouvera les mêmes concentrations de gaz en des points différents d’analyse), mais les conditions atmosphériques et météorologiques font que le gaz émis peut subir une "dilution" inhomogène.

Inversément, comme les fumées contiennent des particules, dont la densité est plus élevée que celle de l’air, elles ne vont pas se "diluer" de manière homogène dans l’atmosphère pour occuper tout l’espace à disposition; au contraire, elles vont naturellement se déposer au sol.