Oddziaływanie zanieczyszczenia powietrza na środowisko może obejmować krótkotrwałe (epizodyczne) oddziaływanie zanieczyszczeń o dużym stężeniu lub długotrwałe (chroniczne) działanie zanieczyszczeń o małym stężeniu; zwykle obserwuje się wzmożone jednoczesne działanie wielu zanieczyszczeń powietrza (synergizm). Dwutlenek siarki wywołuje u ludzi silne podrażnienie błon śluzowych (kaszel, obrzęk błon śluzowych i skurcze mięśni oskrzelowych); w stężeniu 10 500 mg/m3 powoduje uszkodzenie liści wielu roślin lucerna, jęczmień, owies, pszenica, szpinak, tytoń, sosna zwyczajna są b. wrażliwe, winorośl, truskawka, mieczyki, róże, sosna czarna są bardziej odporne. Szczególnie zagrożone degradacją są lasy, gdzie jako zanieczyszczenia powietrza występują związki siarki, azotu, chloru, fluoru, cynku, ołowiu, miedzi oraz węglowodory (szkodliwość fluoru dla roślinności jest ok. 100-krotnie większa niż szkodliwość dwutlenku siarki).