Dwutlenek siarki jest powszechnym produktem ubocznym niecałkowitego spalania paliw kopalnych. Powstaje, gdy atomy siarki obecne w paliwie są uwalniane do atmosfery, łącząc się z parą uwolnionych atomów tlenu. Dwutlenek siarki występuje również jako produkt uboczny erupcji wulkanów.
Najprostszą reakcją, która wytwarza dwutlenek siarki, jest spalanie siarki w obecności tlenu. To powoduje, że pojedynczy atom siarki łączy się z cząsteczką tlenu, tworząc dwutlenek siarki. Jest to również proces egzotermiczny, wytwarzający intensywne ciepło, które można wykorzystać do wytwarzania energii. Siarkowodór można spalać, wytwarzając dwutlenek siarki i wodę jako produkt uboczny. Metody te są często wykorzystywane do produkcji dwutlenku siarki do celów przemysłowych, takich jak tworzenie kwasu siarkowego.
Większość atmosferycznego dwutlenku siarki pochodzi ze spalania paliw kopalnych. Węgiel i ropa naftowa są często zanieczyszczane siarką podczas jej powstawania, a spalanie tych paliw uwalnia dwutlenek siarki i wiele innych gazów do atmosfery.
Z natury dwutlenek siarki najczęściej pochodzi ze spalania rud siarczkowych, takich jak piryt i cynober. Te rudy są powszechne w skorupie ziemskiej, a kiedy magma wydostaje się z płaszcza, może inkorporować i stopić te rudy. To rozpuszcza siarkę w kieszeni magmy, a jeśli magma osiąga powierzchnię, powstająca wulkaniczna erupcja może uwalniać dwutlenek siarki do atmosfery.
