Główną przyczyną zakwaszania wód jest deszcz kwaśny. Emisje dwutlenku siarki i tlenków azotu z paliw kopalnych reagują z tlenem i parą wodną, tworząc kwas siarkowy i azotowy, które opadają jako deszcz, śnieg lub osady suche.
Deszcz kwaśny wpływa do zbiorników wód bezpośrednio i z dopływów zlewni, obniżając pH. Zmienia chemię gleb, wypłukuje minerały jak wapń i magnez oraz uwalnia jony wodorowe. Z czasem to zmniejsza naturalną zdolność wody do neutralizowania kwasów.
Zakwaszanie szkodzi roślinom wodnym, owadom i rybom, wpływając na rozmnażanie i przeżycie. Proces ten zależy od lokalnej geologii, roślinności, opadów i działalności człowieka.