El agua de lluvia absorbe el dióxido de carbono del aire por el que pasa en su camino hacia abajo. El dióxido de carbono reacciona con el agua para formar ácido carbónico. Este mecanismo es una de las principales formas en que el carbono atmosférico se elimina del aire y se pone nuevamente en circulación entre los sistemas vivos.
El ácido carbónico es sólo débilmente ácido. El compuesto se usa comúnmente en vinos espumosos y bebidas carbonatadas, y es un componente menor de la sangre humana. En contacto con metales ferrosos, el ácido carbónico es un agente oxidante eficaz. Al disolver la capa superficial de hierro o acero, el ácido carbónico facilita la transferencia de electrones y promueve el crecimiento de óxido. El exceso de lluvia ácida también puede tener impactos negativos en las bacterias del suelo y en los cultivos económicamente importantes que dependen de ellas.
La acidez natural de la lluvia se debe a las trazas de ácido carbónico presentes en la solución acuosa. No debe confundirse con el tipo de lluvia ácida que a veces es el resultado del exceso de dióxido de azufre y otros contaminantes industriales en la atmósfera. El dióxido de azufre reacciona con la lluvia para formar ácido sulfúrico, que tiene un pH mucho más extremo que el ácido carbónico y es mucho más destructivo.
