A、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等多种物质，属于混合物，故选项说法错误．

B、空气中含有氮气、氧气、二氧化碳等几种单质与化合物组成的物质，属于混合物，故选项说法错误．

C、物理变化是指没有新物质生成的变化，化学变化是指有新物质生成的变化，发生物理变化不一定发生化学变化，如水分蒸发，只发生了物理变化，故选项说法错误．

D、发生化学变化的同时伴随着物理变化，故选项说法正确．

故选D．