Gli effetti delle piogge acide sono più evidenti in ambienti acquatici come laghi, fiumi, torrenti e marce. Tuttavia, la precipitazione acida sta danneggiando sempre più gli ecosistemi forestali attraverso il sanguinamento delle sostanze nutritive del suolo e l'indebolimento delle difese naturali degli alberi.
L'acidificazione cronica ed episodica porta ad un aumento dell'acidità dei corpi idrici e riduce la quantità di sostanze nutritive disponibili in un ambiente acquatico. Molte specie di piante e pesci sono sensibili ai cambiamenti di pH nell'ambiente e quindi non possono sopravvivere in acqua acida. Se si adattano, la riduzione dei nutrienti indebolisce il pesce e altre forme di vita animale e vegetale. La pioggia acida causa anche l'assorbimento di corpi idrici di alluminio, il che rende l'acqua tossica per le specie che vi vivono. Questo effetto dannoso per i pesci e la vita delle piante viaggia lungo la catena alimentare verso gli uccelli e altri animali.
Le piogge acide sono altamente dannose per gli ecosistemi forestali. Soprattutto a quote più elevate, le precipitazioni acide possono danneggiare gli alberi e indebolire le loro difese naturali a malattie e insetti. Il declino degli abeti rossi negli Stati Uniti orientali è attribuito alle piogge acide. Depositi di acqua acida assorbono anche nutrienti chiave dal suolo, come calcio e magnesio, e possono rilasciare alluminio nel terreno, il che rende difficile per gli alberi assorbire l'acqua di cui hanno bisogno per sopravvivere. La pioggia acida porta anche a una quantità eccessiva di azoto in un ecosistema forestale, che non è immediatamente dannoso, ma alla fine porta alla crescita eccessiva di alghe nei laghi e nei torrenti vicini.