khai thác mỏ dưới bề mặt thường tiến triển dưới mực nước ngầm, vì vậy nước phải liên tục được bơm ra khỏi mỏ để ngăn chặn lũ lụt. Khi một mỏ bị bỏ rơi, bơm ngừng, và nước lụt mỏ. Giai đoạn này của nước là bước khởi đầu trong hầu hết các tình huống thoát axit đá. Quặng đuôi, bãi đá thải mỏ, và chiến lợi phẩm than đá cũng là một nguồn quan trọng của hệ thống thoát nước mỏ axit.

Sau khi được tiếp xúc với không khí và nước, quá trình oxy hóa các sulfide kim loại (thường pyrit, đó là sắt-sulfide) trong đất đá xung quanh và quá tải tạo ra axit. Thuộc địa của vi khuẩn và vi khuẩn cổ rất đẩy nhanh sự phân hủy của các ion kim loại, mặc dù các phản ứng này cũng xảy ra trong một môi trường vô sinh. Các vi khuẩn này, được gọi là cực trị đối với khả năng của họ để tồn tại trong điều kiện khắc nghiệt, xảy ra một cách tự nhiên trong đá, nhưng nước và oxy cung hạn hẹp thường giữ con số của họ thấp. cực trị đặc biệt được gọi là Acidophiles đặc biệt ưu tiên cho các mức độ pH thấp của mỏ bỏ hoang. Đặc biệt, Acidithiobacillus ferrooxidans là một đóng góp quan trọng vào quá trình oxy hóa pyrit.

các mỏ kim loại có thể tạo ra thải có tính axit cao, nơi quặng là một khoáng chất sulfide hoặc được kết hợp với pyrit. Trong những trường hợp các ion kim loại chiếm ưu thế có thể không sắt mà là kẽm, đồng, hoặc niken. Các quặng thường được khai thác nhất của đồng, chalcopyrit, bản thân nó là một đồng-sắt-sulfide và xảy ra với một loạt các sulfide khác. Do đó, các mỏ đồng thường thủ phạm chính của hệ thống thoát nước mỏ axit.

Tại một số mỏ, hệ thống thoát nước có tính axit được phát hiện trong vòng 2-5 năm sau khi khai thác mỏ bắt đầu, trong khi đó ở các mỏ khác, nó không được phát hiện trong nhiều thập kỷ. [Cần dẫn nguồn] Ngoài ra, hệ thống thoát nước có tính axit có thể được tạo ra trong nhiều thập kỷ hoặc thế kỷ sau khi nó là đầu tiên phát hiện. Vì lý do này, thoát nước mỏ axit được coi là một vấn đề về môi trường dài hạn nghiêm trọng liên quan đến khai thác mỏ.