Os efeitos da chuva ácida são mais proeminentes em ambientes aquáticos como lagos, rios, riachos e margens. No entanto, a precipitação ácida está prejudicando cada vez mais os ecossistemas florestais por meio da extração de nutrientes do solo e do enfraquecimento das defesas naturais das árvores.
A acidificação crônica e episódica leva ao aumento da acidez dos corpos d'água e reduz a quantidade de nutrientes disponíveis no ambiente aquático. Muitas espécies de plantas e peixes são sensíveis às mudanças de pH no ambiente e, portanto, não podem sobreviver em águas ácidas. Se eles se adaptam, a redução de nutrientes enfraquece os peixes e outras plantas e animais. A chuva ácida também faz com que corpos d'água absorvam alumínio, o que torna a água tóxica para as espécies que vivem neles. Este efeito prejudicial para peixes e plantas viaja na cadeia alimentar para pássaros e outros animais.
A chuva ácida é altamente prejudicial para os ecossistemas florestais. Especialmente em altitudes mais elevadas, a precipitação ácida pode danificar as árvores e enfraquecer suas defesas naturais contra doenças e insetos. O declínio dos abetos no leste dos Estados Unidos é atribuído à chuva ácida. Os depósitos de chuva ácida também sugam nutrientes essenciais do solo, como cálcio e magnésio, e podem liberar alumínio no solo, o que torna difícil para as árvores absorverem a água de que precisam para sobreviver. A chuva ácida também leva a uma quantidade excessiva de nitrogênio em um ecossistema florestal, que não é prejudicial imediatamente, mas acaba levando ao crescimento excessivo de algas em lagos e riachos próximos.