Źródłem kwaśnych deszczy jest zanieczyszczenie atmosfery, zarówno naturalne jak i spowodowane przemysłem. Opady te wynikają z reakcji zachodzących w atmosferze z udziałem tlenków siarki i tlenków azotu, wytwarzanych przez przemysł, elektrownie cieplne, transport, rolnictwo a także przez wydostawanie się tlenków siarki z aktywnych wulkanów oraz przez pożary lasów. Chmury w których znajduje się woda po zetknięciu z takimi związkami chemicznymi nasycają się nimi. I tak z dwutlenku siarki powstaje kwas siarkowy a z tlenku azotu kwas azotowy. Tak powstałe szkodliwe substancje są przenoszone poprzez wiatr w postaci zawiesiny, a następnie spadają na ziemię wraz z deszczem, uszkadzając wiele ekosystemów.
Szacuje się że w Europie w 60% sprawcą kwaśnych deszczy jest dwutlenek siarki. Pozostałe 40% to tlenki azotu, siarkowodór, dwutlenek węgla i chlorowodór. Stężenie kwasu w deszczu zależy od ilości trujących gazów w powietrzu. Na przykład gdy deszcz pada po długim okresie bezdeszczowej i bezwietrznej pogody, gdy sprzyjały warunki do powstania smogu, stężenie kwasu może być bardzo duże. Stężenie takich kwasów może nawet dojść do tego stopnia że będzie podobne do stężenia soków trawiennych w ludzkim organizmie.