人类活动向大气排放的是SO₂ 气体, 即使它溶于雨水也只能成为酸性较弱的亚硫酸, 然而我们在雨水中测到的确是酸性较强的硫酸, SO₂ 是如何变成硫酸的? 这是通过三类反应实现的。
　　气相光氧化反应。在纯净的空气中, SO₂ 难于光氧化。但在污染的空气中, 烃类与NOx 生成某些有反应能力的基团, 如OH, HO₂,CH₃O等, 后者在日光照射下, 将氧化SO₂为SO₃ , 再溶于水成为硫酸。这一反应在完全纯净的空气内, 进行极慢, 可以忽略不计; 在污染很轻的自然本底地区也很慢;但在污染严重的城市上空, 其速度可达本底地区的百倍之多。冬季阳光弱, 夏季阳光强, 其速率可高出前者近一倍。
　　液相光氧化反应。日光下, 大气中的烃类与NOx 气相光氧化生成臭氧和过氧化氢, 它们在水滴内表现出很强的氧化能力, SO₂在水滴内被液相氧化为硫酸。
　　固相氧化氧化反应。在污染的大气中悬浮着一定量颗粒物, 颗粒物可能来自土壤, 可能是烟囱排放的飞灰, 成份相当复杂, 但经化学分析, 一般含有微量的过渡金属铁, 铜的化合物, 它们恰恰是SO₂氧化为SO₃ 的多相催化剂, 在水滴内, 在这些颗粒物的表面上实现了SO₂向硫酸的转变。
　　有科学家估计后两种多相反应的贡献为90% 。
　　年平均SO₂ 转化为硫酸盐的平均速率为1-2% /小时, 且因地区的自然和气象条件而异。