Les effets des pluies acides sont plus importants dans les environnements aquatiques tels que les lacs, les rivières, les ruisseaux et les marais. Cependant, les précipitations acides endommagent de plus en plus les écosystèmes forestiers par le lessivage des nutriments du sol et l'affaiblissement des défenses naturelles des arbres.
L'acidification chronique et épisodique entraîne une augmentation de l'acidité des plans d'eau et réduit la quantité de nutriments disponibles dans un milieu aquatique. De nombreuses espèces de plantes et de poissons sont sensibles aux changements de pH dans l'environnement et ne peuvent donc pas survivre dans une eau acide. S'ils s'adaptent, la réduction des nutriments affaiblit les poissons et autres plantes et animaux. Les pluies acides amènent également les plans d'eau à absorber l'aluminium, ce qui rend l'eau toxique pour les espèces qui y vivent. Cet effet néfaste sur les poissons et la flore remonte la chaîne alimentaire jusqu'aux oiseaux et autres animaux.
Les pluies acides sont très préjudiciables aux écosystèmes forestiers. Surtout à des altitudes plus élevées, les précipitations acides peuvent endommager les arbres et affaiblir leurs défenses naturelles contre les maladies et les insectes. Le déclin des épinettes et des sapins dans l'est des États-Unis est attribué aux pluies acides. Les dépôts de pluies acides drainent également des nutriments clés du sol, tels que le calcium et le magnésium, et peuvent libérer de l'aluminium dans le sol, ce qui rend difficile pour les arbres d'absorber l'eau dont ils ont besoin pour survivre. Les pluies acides entraînent également une quantité excessive d'azote dans un écosystème forestier, ce qui n'est pas immédiatement dommageable, mais finit par entraîner la prolifération d'algues dans les lacs et les cours d'eau à proximité.