Ảnh hưởng của mưa axit nổi bật nhất trong các môi trường thủy sinh như hồ, sông, lạch và sông. Tuy nhiên, lượng mưa axit đang ngày càng phá hủy các hệ sinh thái rừng thông qua việc lấy đi các chất dinh dưỡng của đất và làm suy yếu khả năng phòng vệ tự nhiên của cây cối.
Quá trình axit hóa mãn tính và từng đợt dẫn đến sự gia tăng độ axit của các vùng nước và làm giảm lượng chất dinh dưỡng có sẵn trong môi trường nước. Nhiều loài thực vật và cá nhạy cảm với sự thay đổi pH trong môi trường và do đó không thể tồn tại trong môi trường nước có tính axit. Nếu chúng thích nghi, việc giảm chất dinh dưỡng sẽ làm suy yếu cá và đời sống động thực vật khác. Mưa axit cũng làm cho các khối nước hấp thụ nhôm, làm cho nước trở nên độc hại đối với các loài sinh vật sống trong đó. Tác động gây hại này đối với cá và đời sống thực vật sẽ truyền qua chuỗi thức ăn đối với các loài chim và động vật khác.
Mưa axit rất bất lợi cho các hệ sinh thái rừng. Đặc biệt là ở độ cao cao hơn, lượng mưa axit có thể làm hỏng cây và làm suy yếu khả năng phòng thủ tự nhiên của chúng đối với bệnh tật và bọ. Sự suy giảm của các cây vân sam ở miền đông Hoa Kỳ được cho là do mưa axit. Trầm tích mưa axit cũng lấy đi các chất dinh dưỡng quan trọng trong đất, chẳng hạn như canxi và magiê, và nó có thể giải phóng nhôm trong đất, khiến cây khó hấp thụ nước cần thiết để tồn tại. Mưa axit cũng dẫn đến lượng nitơ dư thừa trong hệ sinh thái rừng, điều này không gây hại ngay lập tức, nhưng cuối cùng dẫn đến sự phát triển quá mức của tảo ở các hồ và suối gần đó.
