Odczyn wody deszczowej jest zawsze kwasowy, ponieważ rozpuszczony jest w niej atmosferyczny tlenek węgla(IV). W roztworze wodnym częściowo przekształca się on w słaby kwas węglowy H2CO3, który dysocjując, powoduje powstawanie jonów H+, co sprawia, że pH wody wynosi około 6. Kwasowość wzrasta również pod wpływem emisji innych tlenków, np. siarki i azotu co prowadzi do powstawania kwaśnych deszczów.
Kwaśne deszcze powodują zakwaszanie rzek, jezior i mają szkodliwy wpływ na organizmy w nich żyjące; zakwaszenie gleby, co prowadzi do zmniejszenia ilości składników odżywczych; uwalnianie toksycznych jonów metali ciężkich.