二氧化硫（化學式SO2）是最常見、最簡單、有刺激性的硫氧化物。大氣主要污染物之一。火山爆發時會噴出該氣體，在許多工業過程中也會產生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫元素，因此燃燒時會生成二氧化硫。當二氧化硫溶于水中，會形成亞硫酸。若把亞硫酸進一步在PM2.5存在的條件下氧化，便會迅速高效生成硫酸（酸雨的主要成分）。這就是對使用這些燃料作為能源的環境效果的擔心的原因之一。
2017年10月27日，世界衛生組織國際癌癥研究機構公布的致癌物清單初步整理參考，二氧化硫在3類致癌物清單中。
