Η όξινη βροχή είναι ένας ευρύς όρος που περιγράφει την κατακρήμνιση χαμηλού pH που συνδυάζεται με όξινα σωματίδια στον αέρα και εναποτίθεται στη γη και στα νερά. Η κύρια αιτία της όξινης βροχής είναι το θείο που αντιδρά, στην ατμόσφαιρα, για να γίνει διοξείδιο του θείου. Η κύρια πηγή αυτού του θείου είναι οι σταθμοί ηλεκτροπαραγωγής με καύση άνθρακα, ενώ οι δευτερογενείς αιτίες της όξινης βροχής για το θείο μπορεί να είναι φυσικές, όπως τα ηφαίστεια και οι βακτηριακές δραστηριότητες. Τα οξείδια του αζώτου είναι η άλλη κύρια αιτία της όξινης καθίζησης. Αυτά τα αέρια προέρχονται συνήθως από την καύση ορυκτών καυσίμων, ιδιαίτερα σε σταθμούς παραγωγής ενέργειας και αυτοκίνητα.
Γενικά, η κανονική βροχή τείνει να είναι κάπως στην όξινη πλευρά, με pH μικρότερο από 7. Η εισαγωγή όξινων μορίων από την εναπόθεση οξέος, συμπεριλαμβανομένης της καθίζησης και της πτώσης των ίδιων των σωματιδίων, μπορεί να μειώσει σημαντικά το pH του νερού και του περιβάλλοντος εδάφη. Αυτές οι επιπτώσεις της όξινης βροχής μπορεί να είναι αρκετά καταστροφικές για την υδρόβια ζωή, την οικολογία του εδάφους και τα δάση — ιδιαίτερα σε ορεινές περιοχές. Οι αιτίες της όξινης βροχής επιτάχυναν τη διάβρωση πολλών σκληρών ουσιών, όπως το μέταλλο και η πέτρα, με αποτέλεσμα την ταχεία υποβάθμιση των ιστορικών δομών και των έργων τέχνης που έχουν αντέξει στα στοιχεία για μεγάλες χρονικές περιόδους.
Η πλειονότητα των αιτιών της όξινης βροχής προέρχεται από τη ρύπανση που προκαλείται από την καύση ορυκτών καυσίμων. Μεγάλο μέρος του άνθρακα που καίγεται για την παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας περιέχει θείο. Όταν καίγεται σε μια μονάδα παραγωγής ηλεκτρικής ενέργειας, αυτό το θείο εισέρχεται στην ατμόσφαιρα και αντιδρά με το οξυγόνο για να σχηματίσει διοξείδιο του θείου. Ορισμένοι δήμοι έχουν εισαγάγει μεγάλους καπνοδόχους στους σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής τους για να αποφύγουν τη ρύπανση στις κοινότητές τους. Αυτό έχει ως αποτέλεσμα οι ρύποι να εισέρχονται στην ατμόσφαιρα σε υψηλότερα επίπεδα και να συμβάλλουν σε προβλήματα όξινης βροχής σε μια ευρύτερη περιοχή.
Υπάρχουν επίσης φυσικές πηγές θείου που συμβάλλουν στην όξινη καθίζηση. Τέτοιες αιτίες της οργανικής όξινης βροχής περιλαμβάνουν τα ηφαίστεια, τα οποία παράγουν περίπου το ένα δέκατο της ποσότητας θείου που παράγεται από τις ανθρώπινες δραστηριότητες. Οι πυρκαγιές είναι μια άλλη πηγή θείου, όπως και οι βακτηριακές δραστηριότητες στη γη και στο νερό. Το φυτοπλαγκτόν παράγει εκπομπές θείου και μέρος της χαρακτηριστικής μυρωδιάς του ωκεανού οφείλεται σε τέτοιες ενώσεις θείου.
Μια άλλη σημαντική πηγή όξινης βροχής είναι οι ενώσεις οξειδίου του αζώτου, οι οποίες αντιδρούν στην ατμόσφαιρα για να σχηματίσουν νιτρικό οξύ. Τέτοιες χημικές ουσίες προκαλούν μεγαλύτερη ανησυχία, καθώς επιβάλλονται περισσότεροι έλεγχοι στη χρήση του θείου. Αυτές οι ενώσεις παράγονται όταν καίγονται ορυκτά καύσιμα, συμπεριλαμβανομένου του άνθρακα σε σταθμούς ηλεκτροπαραγωγής. Τα αυτοκίνητα είναι επίσης μια σημαντική πηγή οξειδίων του αζώτου. Καθώς η χρήση του αυτοκινήτου αυξάνεται σε όλο τον κόσμο, η παραγωγή αυτών των ενώσεων αυξάνεται.
Μία από τις αιτίες της όξινης βροχής είναι η αμμωνία, μια διαφορετική ένωση που περιέχει άζωτο που επίσης καταλήγει στην ατμόσφαιρα. Παράγεται ως απόβλητο προϊόν της κτηνοτροφικής παραγωγής. Τα ζώα που εκτρέφονται από τον άνθρωπο συμβάλλουν επίσης σε μεγάλο βαθμό στην όξινη βροχή. Η ηλεκτρική δραστηριότητα από τον κεραυνό προσθέτει επίσης όξινο άζωτο στην ατμόσφαιρα.