二氧化硫是最主要的大气污染物之一，其主要来源为矿物燃料（煤和来自石油的汽油、柴油等燃料油）的燃烧，某些有色金属硫化矿的治炼和硫酸厂的尾气等。目前全世界每年排入大气的SO2的总量不少于15亿吨，其中矿物燃烧产生的共占70%以上（而其中煤的燃烧所产生的约占15亿吨的65%之多）。
大气中SO2含量达到0.3ppm就能对植物造成伤害，达到8ppm人就感到难受。高浓度的SO2会使敏感的针叶树脱叶致死。苔藓植物如尖叶提灯藓和鳞叶藓对大气中的SO2特别敏感，可作SO2污染大气的指示植物。SO2在大气中一般仅存留几天，除被降水冲洗和地面吸收一部分外，其余的被空气中的飘尘、氮氧化物及水的作用下氧化成硫酸酸雾，使气能见度降低；硫酸酸雾能长时间迷漫在大气中，遇雨形成酸性降水，称为"酸雨"。酸雾、酸雨都会损害作物、腐蚀建筑物、金属，造成严重灾害。
二氧化硫污染大气的罪魁—煤平均含硫量约为2.5%～3%。为治理煤燃烧时造成的二氧化硫污染，一种办法是事先从煤中除去硫。但是只有一部分煤中的硫主要以黄铁矿（FeS2）的形态存在；这样的煤以脱硫工艺处理后其含硫量可降低到约为1%。大部分的煤中还含有较多的有机硫化合物，这样的煤以脱硫平均只能除去原含硫量的约40%。
另一类治理二氧化硫污染的办法是处理生成的二氧化硫。高浓度的SO2（如某些有色金属治炼厂排放的二氧化硫等）可直接用来生产硫酸。低浓度的SO2多用碱吸收法处理，已采用过的及还在采用的碱性吸收剂有石灰浆液、石灰石浆液、氢氧化镁浆液、氨水、氢氧化钠等。例如用石灰浆液吸收SO2，生成难溶于水的亚硫酸钙：SO2+Ca(OH)2=CaSO3+H2O 还可进一步利用空气中的氧气将CaSO3氧化为石膏 （CaSO42H2O）应用，反应方程式为：2CaSO3+O2+4H2O=2[CaSO42H2O]。但是，至今还汉有找到令人完全满意的治理SO2污染大气的办法。
在网上还看到到一种处理二氧化硫烟气的方法.一种含二氧化硫烟气处理方法，其特征在于步骤依次为： (1)将炉渣磨成粉末，然后加入水配成浆液； (2)用泵将浆液打入吸收塔中与塔内二氧化硫烟气进行反应； (3)吸收塔下部出来产物溢流到循环槽，供循环利用，待反应完全后，一部分输送到沉淀池内； (4)经沉淀澄清，把上清液打入料浆槽循环使用，而反应物经过滤后制成有用产品。