Kisli dež je vrsta dežja, ki je bolj kisla kot običajno. Čeprav lahko dodatna kislina izvira iz vulkanskih plinov in gnilobe vegetacije, lahko umetni viri dodajo kislino dežju, ko se fosilna goriva zgorijo, in sprostijo določene pline v zrak. Kisli dež in žveplova kislina sta tesno prepletena, saj žveplova kislina predstavlja večino kisle sestavine deževnice.
Žveplova kislina je molekula, ki ima dva atoma vodika, en atom žvepla in štiri atome kisika. To daje kislini kemijsko formulo H2SO4. Ta snov je prisotna v kislem dežju, čeprav ne ravno v tej obliki. Močne kisline, kot je žveplova kislina, se zlahka mešajo z molekulami vode in se v vodi razpadejo na dva dela.
Ti segmenti so atom vodika in preostali del molekule, ki je zdaj HSO4. Atom vodika je pozitivno nabit, ko pade z začetne kislinske molekule, zato je pozitiven ion. Ker ima večina kemikalij uravnotežen naboj, je drugi del molekule žveplove kisline negativno nabit. pH, ki je merilo kislosti, pripisuje kislinske vrednosti snovem glede na to, koliko vodikovih ionov vsebuje. Kisli dež in žveplova kislina zato postaneta bolj kisla, več kot je prisotnih vodikovih ionov.
Preden žveplova spojina sploh pride v dež, mora priti v ozračje. To se zgodi, ker lahko plini, ki vsebujejo žveplo, plavajo v zraku. Naravni viri teh plinov, ki sta vodikov sulfid in žveplov dioksid, so emisije iz vulkanov oziroma plina, ki nastane zaradi gnitja rastlinskih snovi.
Vodikov sulfid ima kemijsko formulo H2S, kar pomeni, da ima dva atoma vodika in en atom žvepla. Ta žveplov plin reagira s kisikom, ki je že v zraku, in se spremeni v žveplov dioksid. Žveplov dioksid iz reakcij H2S ali iz vulkanskih emisij je manj zapletena molekula kot takrat, ko postane kislina, saj vsebuje samo dva atoma kisika in en atom žvepla.
Kemično je žveplov dioksid predstavljen s SO2. Večina tega plina v zemeljski atmosferi je iz človeške dejavnosti. Predvsem je to posledica toplotne razgradnje fosilnih goriv. Fosilna goriva so oblika razpadle rastlinske snovi, ki se je v milijonih let spremenila v premog, nafto ali plin. Največ imajo električne elektrarne, lahko pa prispevajo tudi industrija, ogrevanje stanovanj in avtomobilski izpusti.
Ta plin lebdi v zraku in se meša s kapljicami vode v deževnih oblakih. SO2 se iz interakcije z atmosferskim kisikom spremeni v SO3, preden se pomeša z vodo v oblaku. Voda, ki vsebuje dva atoma vodika in en kisik, reagira s SO3 in tvori H2SO4, ki je žveplova kislina.
Ko kisli dež in žveplova kislina padeta na zemljo, je nizek pH lahko škodljiv za organizme in nežive predmete. Vodotoki, ki prejmejo preveč kislega dežja in žveplove kisline, lahko postanejo nezdrava mesta za bivanje rib in rastlin. Gradbene materiale, kot je marmor, lahko kislina počasi erodira. Na splošno imajo lahko tudi običajne padavine kisli pH, ki je približno 5.6. Dež, ki ima pH nižji od tega, na primer 3.0, se šteje za kisli dež in je lahko znak lokalnega onesnaženja.