Diverse sostanze chimiche causano piogge acide, sebbene il biossido di zolfo e l'ossido di azoto siano i fattori principali. Il diossido di zolfo e l'ossido di azoto contribuiscono in gran parte allo sviluppo di piogge acide, sebbene diverse fonti naturali, come eruzioni vulcaniche e la vegetazione in decomposizione, causa anche piogge acide.
La creazione di piogge acide si verifica quando il biossido di zolfo e l'ossido di azoto si combinano con l'ossigeno, l'acqua e altre sostanze chimiche nell'atmosfera. L'interazione di gas e sostanze chimiche con elementi naturali crea una soluzione di acido solforico e acido nitrico, che permane nella stratosfera fino a quando non evapora e torna alla superficie terrestre sotto forma di pioggia. L'anidride solforosa e gli ossidi di azoto vengono rilasciati principalmente dalle centrali elettriche e dalle raffinerie, sebbene provengano da fabbriche, edifici e altre strutture. I gas aumentano nell'atmosfera quando vengono bruciati; generano dalla combustione di combustibili fossili e non si biodegradano dopo aver raggiunto lo strato di ozono e la stratosfera. Oltre alla pioggia acida, queste sostanze chimiche ricadono sulla Terra come nebbia e neve. Nelle aree aride, come i deserti, le sostanze chimiche si mescolano con polvere e fumo per accumularsi sul terreno sotto forma di depositi secchi. Lì, si attengono a terra, case, auto e alberi.