استفاده گسترده و غالب از دی اکسید گوگرد در تولید اسید سولفوریک است که به صورت یک واسطه عمل می کند، که ابتدا به تری اکسید گوگرد و سپس به اولئوم تبدیل می شود و در نهایت اسید سولفوریک اشکیل می گردد.
دی اکسید سولفور به علت خواص ضد میکروبی و توانایی جلوگیری از اکسیداسیون به عنوان نگهدارنده برای زردآلو، انجیر و سایر میوه های خشک استفاده می شود و E220 نامیده می شود. این ترکیب، ظاهر رنگارنگ میوه را حفظ کرده و از پوسیدگی جلوگیری آنها می کند.
دی اکسید گوگرد برای اولین بار در شراب سازی توسط رومی ها مورد استفاده قرار گرفت، هنگامی که آنها دریافتند که شمع های گوگردی درون ظرف های خالی شراب، آنها را تازه و عاری از بوی سرکه نگه می دارد. این ماده هنوز یک ترکیب مهم در شراب سازی است.
SO2 همچنین یک ترکیب بسیار مهم در سرویس بهداشتی شراب سازی است. شرابخانه ها و تجهیزات باید تمیز نگه داشته شوند و از آنجا که سفیدکننده نمی تواند در کارخانه شراب سازی به دلیل خطر آلودگی چوب پنبه استفاده شود، معمولاً از مخلوطی از SO2، آب و اسید سیتریک برای تمیز کردن و ضدعفونی کردن تجهیزات استفاده می شود.
بزرگ ترین منبع SO2 در اتمسفر سوزاندن سوخت های فسیلی توسط نیروگاه ها و دیگر تأسیسات صنعتی است و منابع کوچک تر انتشار شامل فرآیندهای صنعتی مانند استخراج فلز از سنگ معدن می باشد.منابع طبیعی نیز مانند آتشفشان ها و لوکوموتیوها، کشتی ها و سایر وسایل نقلیه و تجهیزات سنگین که سوختی با مقدار گوگرد بالا می سوزانند، در آلودگی هوا توسط این ماده نقش دارند.
این گاز می تواند هم بر سلامتی و هم بر محیط زیست تأثیر بگذارد. قرار گرفتن کوتاه مدت در معرض SO2 می تواند به سیستم تنفسی انسان آسیب برساند و تنفس را با مشکل مواجه کند. افراد مبتلا به آسم، به ویژه کودکان، به این اثرات حساس تر هستند.
در غلظت های بالا، ترکیبات SOx گازی با آسیب رساندن به شاخ و برگ و کاهش رشد می توانند به درختان و گیاهان آسیب برسانند. دی اکسید گوگرد و سایر اکسیدهای گوگرد می توانند به تشکیل باران اسیدی کمک کنند که می تواند به اکوسیستم های حساس آسیب برساند.