Schwefeldioxyd ist ein saures Reizgas, das inhalativ aufgenommen wird. Es löst sich schnell auf den Schleimhäuten des Atemtraktes. Schwefeldioxyd wirkt vorwiegend auf die Schleimhäute der Atemwege und Augen; die Wirkung kann deutlich verstärkt werden, wenn Umsetzungen mit Wassertröpfchen zu schwefliger Säure und Schwefelsäure stattfinden.
Schwefeldioxyd ruft in höheren Konzentrationen starke lokale Reizerscheinungen und eine schmerzhafte Konjunktivitis, vermehrte Nasensekretion, Husten und Bronchitis hervor.
Bei Asthmatikern konnten bei Konzentrationen von über 500 µg/m³ im Kurzzeitexperiment Wirkungen ausgelöst werden. Verminderte Lungenfunktionswerte bei Kindern werden schon bei Tagesmittelwerten um 200 µg/m³ angegeben.
Die gesundheitliche Bewertung für Schwefeldioxyd wird dadurch erschwert, dass dieses Gas praktisch immer mit einer Staub- und Stickstoffdioxydexposition kombiniert vorkommt. Aus Gründen des Gesundheitsschutzes beträgt seit dem 1.1.2005 der Immissionsgrenzwert für Schwefelfdioxyd im Jahresmittel 80 µg/m³.