空气污染与半夜牙疼有关，主要通过引发口腔黏膜损伤、加重龋齿发展、诱发牙周炎、导致过敏反应、影响呼吸道间接关联牙疼等方面产生影响。
1. 引发口腔黏膜损伤：空气中的污染物，如颗粒物、化学气体等，会直接刺激口腔黏膜。当口腔黏膜受到损伤后，其屏障功能减弱，容易受到细菌、病毒等病原体的侵袭。受损的黏膜会出现疼痛、红肿等症状，在夜间人体的痛觉敏感度相对较高时，这种疼痛可能会更加明显，从而导致半夜牙疼。
2. 加重龋齿发展：空气污染中的有害物质可能会改变口腔内的酸碱环境，使其更偏向酸性。酸性环境有利于细菌的滋生和繁殖，细菌会分解食物残渣产生酸性物质，进一步腐蚀牙齿，加速龋齿的发展。当龋齿发展到一定程度，累及牙髓时，就会引发牙髓炎，导致剧烈的牙疼，且夜间平卧时，牙髓腔内压力增加，疼痛会加剧。
3. 诱发牙周炎：污染物附着在牙齿表面和牙龈边缘，会刺激牙龈组织，引发炎症。长期处于空气污染环境中，牙周组织反复受到刺激，容易导致牙周炎。牙周炎会使牙龈红肿、出血、萎缩，牙槽骨吸收，牙齿松动。在夜间，由于唾液分泌减少，口腔自洁作用减弱，炎症可能会加重，引起牙疼。
4. 导致过敏反应：部分人可能对空气中的某些污染物过敏，当接触到这些过敏原时，口腔内可能会出现过敏反应，如口腔黏膜瘙痒、肿胀、疼痛等。过敏反应引起的牙疼可能在夜间发作或加重，影响睡眠质量。
5. 影响呼吸道间接关联牙疼：空气污染会对呼吸道造成刺激和损伤，引发呼吸道疾病，如鼻炎、咽炎等。当呼吸道出现炎症时，可能会导致鼻腔堵塞，人们会不自觉地用口呼吸。口呼吸会使口腔内水分蒸发加快，唾液分泌减少，口腔变得干燥。干燥的口腔环境有利于细菌生长，同时也会降低口腔的自洁能力，增加牙齿和牙周组织患病的风险，进而可能导致半夜牙疼。
对于因空气污染导致的牙疼，可以使用甲硝唑、阿莫西林、布洛芬等药物进行治疗，但需遵医嘱。
空气污染确实与半夜牙疼存在密切关系，通过多种途径影响口腔健康，导致牙疼症状在夜间发作或加重。为了预防和缓解这种情况，应尽量减少暴露在污染环境中的时间，保持口腔清洁卫生。如果牙疼症状持续不缓解或加重，建议及时到正规医院的口腔科就诊。