Die Menge des emittierten Schwefeldioxids (SO₂)  im Luftverkehr hängt direkt vom Schwefelgehalt des eingesetzten Kraftstoffs ab. Es hat einen versauernden Effekt, der jedoch im Vergleich zu den Stickoxiden relativ gering ist [CaDe04, S.33]. SO₂ wird in der Atmosphäre zu Schwefelsäure und schwefliger Säure umgewandelt und ist damit ein Mitverursacher des sauren Regens. Neben der Schädigung von Umwelt und Natur kann die Verbrennung von schwefelhaltigem Kerosin zu gesundheitlicher Beeinträchtigung durch die Bildung von Ultrafeinstaub führen [DNR22].  

SO₂ ist außerdem ein wichtiger Aerosolbildner und wirkt durch die Streuung des Sonnenlichts kühlend auf die Atmosphäre. Gleichzeitig tragen Schwefelemissionen zur Bildung von Kondensstreifen bei, von welchen wiederum eine Treibhausgaswirkung ausgeht [DNR22]. Schwefeldioxid kann also sowohl kühlende als auch erwärmende Effekte auf die Atmosphäre haben.

Die europäischen Grenzwerte für den Schwefelanteil in Kraftstoffen variieren: Für Benzin und Diesel gilt ein maximaler Schwefelgehalt von 10 ppmw (parts per million weight), was umgerechnet 0,01 Gramm Schwefel pro Kilogramm Kraftstoff entspricht. Für in der Luftfahrt eingesetztes Kerosin liegt der Grenzwert hingegen bei 3.000 ppmw, also 3 Gramm Schwefel je Kilogramm Kraftstoff. Umweltverbände fordern deshalb eine (stärkere) Entschwefelung für Kerosin. In der Praxis ist der Schwefelgehalt von Flugturbinenkraftstoff mit 100 bis 700 ppmw bereits deutlich geringer [DNR22a].

Weiterhin ist der Einsatz von schwefelfreiem Kerosin möglich. Bei der Verbrennung von synthetischen Kraftstoffen außerdem keine Schwefelemission auf [BEniVer23, S.63].
Mit der ab 2025 geltenden europäischen Verordnung ReFuelEU Aviation sollen nicht nur der Einsatz nachhaltiger Luftkraftstoffe gefördert werden, sondern unter anderem auch der Schwefelgehalt von Kerosin EU-weit gemonitort werden [ReFuel23].