造成雨水酸化之污染物很多，其污染來源大致可分為兩類： 其一為自然物質，其二為人為物質。前者如：火山爆發噴出大量之硫化物及懸浮固體物，自然水域表面釋放之硫化氫，動植物分解產生有機酸，土壤微生物及海藻釋放之硫化氫、二甲基硫及氮化物等，都會使雨水之pH值降至5.0左右;後者則為工業化後，燃料之大量使用，燃燒過程中產生CO、 HC、SO2、NOX及懸浮固體物，排放至大氣環境中，經光化學反應生成硫酸、硝酸等酸性物質使得雨水之pH值降低，形成酸雨。 
雨水沖刷污染物之機構，包括雨除作用(Rainout)及雨沖作用 (Washout) ，前者為高空雲層內之現象，污染物在雨滴形成之初期即被吸收(如：凝核作用等)，降雨時直接伴隨雨滴下降;後者為雨滴在降落過程中﹐將下層大氣中之污染物沖刷至地面之現象。

SO2與NOx是造成雨水酸化最主要之污染物。 SO2氧化成SO42-之基本機構包括：氣相光化學氧化及液相溶解SO2之氧化。在氣相光化學氧化中，若有碳氫化合物(HC)之存在，則其反應速率增快很多，在SO、之氧化反應中，以參與自由基(如 ： OH、HO2 等)作用者貢獻最鉅，液相氧化機構，包括催化與非催化反應，前者之反應速率遠超過後者，而最有效之催化劑 M為Mn2+、Fe3+、Cu2+ 等微量金屬。SO2、氧化成SO42-之反應式，可以下式表示：
2SO2+O2 → 2 SO3 
SO2+O2+O+M → SO3+M 
SO2+O2+OH+M → HOSO2+O2+M 
SO2+O2+HO2 → SO3+OH- 
SO3+H2O → H2SO4 
SO2+O2+H2O → SO32- +2 H+

NOx氧化成硝酸鹽，可經由NO與NO2之氧化達成。前者可與空氣中之O2或O2及金屬催化物發生化學反應，形成NO2、無機 性硝酸鹽或過氧硝酸乙醯脂(PAN)等物質。後者可被微粒表面吸收，轉變為無機性硝酸鹽或硝酸，硝酸再與氨(NH3)反應生成硝酸銨(NH4NO3) 而得;或經由水滴之直接吸收，將溶解之NO2轉變為NO3-，其反應式，可以表示如下：
2 NO + O2 → 2NO2 
NO + O3 → NO2 + O2 
NO2 + O3 → NO3 + O2 
NO3 + NO2 + H2O → 2 HNO3 
NO2 + OH + M → HNO3 + M 
NO2 + RCOO → RCOONO2 
3 NO2 + H2O → 2 HNO3 + NO 
4 NO2+ 2 H2O + O2 → 4 HNO3 
HNO3 + HN3 → NH4NO3 
NO2 + H2O + M → H+ + NO3- + M