Nước mưa hấp thụ carbon dioxide từ không khí mà nó đi qua trên đường đi xuống. Carbon dioxide phản ứng với nước để tạo thành axit cacbonic. Cơ chế này là một trong những cách chính trong đó cacbon trong khí quyển được lọc sạch khỏi không khí và đưa trở lại tuần hoàn giữa các hệ thống sống.
Axit cacbonic chỉ có tính axit yếu. Hợp chất này thường được sử dụng trong rượu vang sủi bọt và đồ uống có ga, và nó là một thành phần phụ của máu người. Khi tiếp xúc với kim loại đen, axit cacbonic là chất oxi hóa hiệu quả. Bằng cách hòa tan lớp bề mặt của sắt hoặc thép, axit cacbonic tạo điều kiện thuận lợi cho việc chuyển các điện tử và thúc đẩy sự phát triển của gỉ. Mưa dư thừa axit cũng có thể có tác động tiêu cực đến vi khuẩn trong đất và các loại cây trồng quan trọng về kinh tế phụ thuộc vào chúng.
Tính axit tự nhiên của mưa là do một lượng nhỏ axit cacbonic có trong dung dịch nước. Không nên nhầm lẫn với loại mưa axit mà đôi khi là kết quả của sự dư thừa điôxít lưu huỳnh và các chất ô nhiễm công nghiệp khác trong khí quyển. Lưu huỳnh điôxít phản ứng với mưa tạo thành axit sunfuric, có độ pH cực cao hơn nhiều so với axit cacbonic và có tính phá hủy mạnh hơn nhiều.
