Identificar la relación entre la movilidad humana, la contaminación del aire y las enfermedades transmisibles plantea un desafío para la evaluación del impacto y la planificación de la salud pública. Específicamente, la enfermedad por coronavirus 2019 (COVID-19) y la contaminación del aire por partículas finas (PM2.5), a través de las cuales la movilidad humana se ve mediada en una emergencia de salud pública. Para describir la interacción entre la movilidad humana y PM2.5 durante la propagación de COVID-19, propusimos un modelo no lineal de la tasa de transmisión dependiente del tiempo como función de estos factores. Se utilizó un modelo epidémico compartimental, junto con datos diarios de casos confirmados en Bangkok, Tailandia durante 2020-2021, para estimar los parámetros intrínsecos que pueden determinar el impacto en la dinámica de transmisión de los dos brotes anteriores. Los resultados sugirieron una asociación positiva entre la movilidad y la transmisión, pero esto dependió fuertemente del contexto y de las características temporales de los datos. Para la fase ascendente de una epidemia, el coeficiente estimado de la variable de movilidad en la segunda ola fue mayor que en la primera ola, pero el valor del componente de movilidad en la tasa de transmisión fue menor. Debido a la influencia del valor basal y de PM2.5, el número básico de reproducción estimado de la segunda ola fue mayor que el de la primera ola, aunque la movilidad tuvo una mayor influencia. Para la fase descendente, el valor del componente de movilidad en la segunda ola fue mayor, debido al valor negativo del coeficiente de movilidad estimado. A pesar de este efecto de escala, los resultados sugieren una asociación negativa entre PM2.5 y las tasas de transmisión. Aunque esta conclusión concuerda con algunos estudios anteriores, el verdadero efecto de PM2.5 sigue siendo inconcluso y requiere una mayor investigación.