Mưa axit đe dọa và phá hủy hệ sinh thái. Nó có thể làm còi cọc sự phát triển của cây cối, làm thay đổi độ chua của nước và làm phát sinh các chất độc hại từ đất, gây hại cho nhiều động vật thủy sinh và sinh vật. Nó cũng làm suy yếu các vật liệu và đẩy nhanh quá trình xói mòn tự nhiên của các cấu trúc bê tông.
Tác động của mưa axit rõ ràng hơn trong các môi trường nước, chẳng hạn như đầm lầy, sông, hồ và suối. Hầu hết các vùng nước mặt có độ pH từ 6 đến 8; Khi mưa axit rơi trực tiếp vào nước hoặc chảy ra khỏi đất liền và đến các dòng suối, độ chua của nước sẽ tăng lên. Một vùng nước có độ pH thấp không thể duy trì sự sống mới. Các đầm lầy, với hệ sinh thái mỏng manh của chúng, có thể chịu nhiều thiệt hại nhất từ việc mất đi một loài cá, vì các loài động vật trong các hệ sinh thái đó phụ thuộc vào nhau để phát triển.
Mưa axit cũng ngăn cản thực vật và cây cối phát triển khỏe mạnh. Khi mưa axit rơi xuống lá, nó làm mòn lớp phủ bảo vệ của lá và ngăn cản chúng quang hợp tốt. Khi mưa axit nhỏ giọt xuống mặt đất, nó kích hoạt các chất độc hại, chẳng hạn như nhôm, vào đất và sau đó tìm đường vào suối và hồ. Mưa axit cũng hòa tan các chất dinh dưỡng và khoáng chất trong đất giúp thúc đẩy sự phát triển của cây cối và cây cối.