Sự đốt các nhiên liệu hóa thạch đã góp phần vào vấn đề mưa axit, đặc biệt tại các vùng có nhiều nhà máy công nghiệp, sản xuất hóa chất. Khí chủ yếu gây nên hiện tượng mưa axit là SO2.
Mưa axit được tạo ra khi các khí SO2, NxOy trong không khí vượt quá ngưỡng cho phép. Con người sử dụng dầu mỏ, than đá làm chất đốt phục vụ hoạt động sinh hoạt và sản xuất, sử dụng xăng dầu làm nhiên liệu vận hành các phương tiện giao thông: ô tô, xe máy, máy bay, tàu hỏa, tàu thủy… Trong các nguồn tài nguyên than đá, dầu mỏ chứa nhiều lưu huỳnh, đồng thời trong không khí chiếm chủ yếu là nitơ. Khi đốt lên tại môi trường không khí có O2, S và N sẽ chuyển thành SO2 và NO2 với đặc tính dễ tan trong nước. Bên cạnh đó trong khí thải của các nhà máy nhiệt điện, lọc dầu, luyện kim cũng chứa rất nhiều khí SO2. Trong quá trình mưa các oxit này sẽ được hòa tan vào trong nước, phản ứng và tạo thành các dung dịch axit như H2SO4, H2SO3, HNO3. Các axit trên sẽ rơi xuống đất cùng với nước mưa hoặc lưu lại trong các đám mây ở khí quyển.