二氧化硫是大气中最常见的污染物之一。英国伦敦、比利时的缪斯河谷和美国多诺拉等城镇大气污染中毒事件，皆与二氧化硫污染有关。一般来说，当大气中二氧化硫质量浓度达到1.4毫克/立方米时，对人体健康已有潜在危害；质量浓度在0.3毫克/立方米时，可损坏农作物。二氧化硫对人的呼吸器官和眼膜具有刺激作用，吸入高浓度二氧化硫可发生喉头水肿和支气管炎。长期吸入二氧化硫会发生慢性中毒，不仅使呼吸道疾病加重，而且对肝、肾、心脏都有危害，特别是二氧化硫在大气中经阳光照射以及某些金属粉尘（如工业烟尘中氧化铁）的催化作用，很容易氧化成三氧化硫，与空气中水蒸汽结合即成硫酸雾，严重腐蚀金属制品及建筑物，并使土壤和江河湖泊日趋酸化。防治二氧化硫的主要措施是从烟道气中脱硫、原煤和石油脱硫。