La superficie occupée par la région couvre 12 012 km² dont 20 % sont des surfaces urbanisées, le reste étant constitué par l’espace rural. Dans l’espace urbain, 46 % de la superficie sont occupés par de l’habitat individuel et 12 % par des infrastructures de transports. Au sein de l’espace régional, 10 % de l'espace sont couverts par l’habitat individuel et 2,5 % par des infrastructures de transports. La région présente une occupation structurée avec un centre (Paris) constitué d’habitations collectives le long des voiries, une première couronne constituée d’habitations individuelles denses, une « ceinture verte » d’habitats variés et, finalement, une large couronne assez rurale qui entoure le tout. Le centre, Paris, occupe 1 % de la superficie de l’Ile-de-France mais contient 19 % de sa population. La première couronne représente 5 % de la superficie de la région et est occupée par 37 % de la population francilienne. L’agglomération parisienne couvre 23 % du territoire de l’Ile-de-France et regroupe 88 % des Franciliens.
Au niveau économique , l’Ile-de-France rapporte 29 % de son PIB à la France. Tout d’abord, le secteur tertiaire domine largement l’activité économique francilienne. Les bureaux occupent d’ailleurs la majeure partie du territoire. Avec l’habitat, ceux-ci représentent le premier secteur consommateur d’énergie de la région, soit 56% de la consommation francilienne en 2002. Ceci s’explique notamment par l’ancienneté des logements (construits avant 1975, lorsque les exigences thermiques étaient inexistantes), l’amélioration du confort et les besoins énergétiques nouveaux. Ensuite, l’activité industrielle y est très présente, et se voit dominée par le travail des métaux (industrie automobile, aéronautique, équipements électriques et électroniques), par la chimie et, dans une moindre mesure, par des activités de chaufferie et de traitement des déchets (incinération ou stockage). Les 196 grands centres industriels recensés en 2005, souvent d’implantation ancienne, se localisent généralement le long des voies de communication. Bien que la région soit très urbanisée, le caractère agricole y est encore marqué. De fait, 44 % de la surface francilienne, essentiellement en grande couronne, est occupée par l’agriculture où les grandes cultures dominent.
Le secteur des transports de personnes et de marchandises est également très présent dans la région. Les réseaux autoroutier, routier et ferroviaire y sont très denses, surtout au sein de l’agglomération parisienne. Il en résulte que les situations de proximité au trafic sont les plus problématiques en termes de pollution atmosphérique. Parallèlement, cette pollution se voit aggravée par la présence de deux aéroports d’envergure internationale.
Par ailleurs, l’Ile-de-France, de par ses spécificités géographiques, bénéficie généralement d’un climat océanique venteux ou pluvieux facilitant la dispersion de la pollution à travers les brassages et les lessivages de l’atmosphère. Toutefois, l’agglomération parisienne, située en plaine peut connaître une concentration accrue de polluants lorsque certaines situations météorologiques apparaissent. Par exemple, en présence d’anticyclones et d’absence du vent, les polluants ne sont plus dispersés et le niveau de pollution augmente, même si les émissions de l’agglomération sont les mêmes au départ.