La lluvia se vuelve ácida cuando reacciona con sustancias químicas como el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno que se han liberado a la atmósfera. La principal razón para el aumento en la incidencia de lluvia ácida es la actividad humana, aunque las reacciones ambientales también pueden causar lluvia ácida.
Ciertos compuestos pueden alcanzar las capas más altas de la atmósfera donde reaccionan con el agua, el oxígeno y otros productos químicos, lo que lleva a la creación de contaminantes ácidos llamados lluvia ácida. Debido a que el dióxido de azufre y los óxidos de nitrógeno se disuelven rápidamente en el agua y son transportados a lugares distantes por el viento, estas sustancias alcanzan áreas lejanas donde se mezclan con la precipitación, como la lluvia, el aguanieve o la nieve. Las centrales eléctricas liberan dióxido de azufre y óxidos de nitrógeno cuando queman combustibles fósiles para generar electricidad. Son considerados los principales culpables de la contaminación. Los vehículos, como los automóviles y los autobuses, también contribuyen a la liberación de los contaminantes.
Alguna lluvia es naturalmente ácida, con un nivel de pH de alrededor de 5. La lluvia ácida se neutraliza por la reacción entre la precipitación normal y los materiales no ácidos, o sustancias químicas alcalinas, que existen en la atmósfera, suelos, lechos de roca, lagos y corrientes . Estas reacciones ambientales naturales ayudan a reducir el impacto de la lluvia ácida, pero pueden no ser suficientes para contrarrestar la contribución humana.