对于二审程序中的非法证据排除问题，《非法证据排除规定》第12条、2012年《法院解释》第103条作了相关的规定。根据上述规定，二审程序中的非法证据排除问题主要存在3种情形：一是第一审人民法院对当事人及其辩护人、诉讼代理人排除非法证据的申请没有审查，且以该证据作为定案根据的；二是人民检察院或者被告人、自诉人及其法定代理人不服第一审人民法院作出的有关证据收集合法性的调查结论，提出抗诉、上诉的；三是当事人及其辩护人、诉讼代理人在第一审结束后才发现相关线索或者材料，申请人民法院排除非法证据的。对于上述3种情形，第二审人民法院应当对证据收集的合法性进行审查。
在上述规定确立的3种情形之外，理论上还存在以下情形：一是故意拖延至二审期间才提出排除非法证据的申请；二是一审中检察机关故意没有提供确实、充分的证据证明取证的合法性，后又抗诉，二审中又提供新证据的；三是一审法院对于启动证据合法性调查程序的申请采取置之不理的态度或者是启动非法证据调查程序却又不作出明确的裁定，但最终没有将争议证据作为定案根据，以非法口供为例，具体又分为两种情况，一种情况是没有将存在争议的“那一份”口供作为定案的根据，另一种情况是将所有的审前供述均置之不用。
要妥善处理上述问题，需要弄清以下几个问题。首先是二审法院审判的对象。陈瑞华教授认为，根据两审终审原则，二审法院的审判对象是一审法院的裁判结论。换句话说，“从审判分工上说，一审法院审判的对象是侦查人员取证行为的合法性问题，二审法院的审判对象则是一审法院的裁判结论是否存在事实或法律上的错误”。其次是无害错误与有害错误的区分。由于我国的非法证据排除程序并非是一个独立的程序，而是依附于案件实体问题的处理。因此，无论是一审，还是二审，在对证据合法性进行调查后，应当将证据合法性裁判与实体问题一起作出裁判。那么，二审法院应根据什么标准作出撤销原判、发回重审的裁定呢？陈瑞华教授认为，应当引入“有害错误”和“无害错误”的概念，所谓“有害错误”是指一审法院的程序错误被认定可能造成如此严重的后果，以至于影响一审法院所认定的案件事实的真实性；所谓“无害错误”是指一审法院在排除或者不排除某一控方证据方面确实存在错误，但是，二审法院即便将这一证据排除于定案根据之外，也不会对一审判决的成立产生实质影响。最后是特定情形下的自动撤销问题。陈瑞华教授认为，对于一审法院在非法证据排除问题上所作的错误决定，二审法院只有在确认存在有害错误的情况下，才能作出撤销原判、发回重审的裁定，这是一般原则。但是，假如一审法院的某一决定严重侵犯了当事人的诉讼权利，或者严重影响了程序公正，那么，对于这种程序错误就不必区分是否构成有害错误，二审法院可以无条件地宣告原判无效。这种因严重违反法律程序而导致的无条件撤销原判，可以称之为“自动撤销”。
对于陈瑞华教授的上述观点，笔者表示赞同。根据上述原理，对于一审法院已经做出处理的，二审法院的审查重点是一审法院的裁判是否存在错误。如果存在错误的话是有害错误还是无害错误。对于一审法院在非法证据排除问题上所作的错误决定，二审法院只有在确认存在有害错误的情况下，才能作出撤销原判、发回重审的裁定，这是一般原则。而自动撤销只能在特定情形下适用。陈瑞华教授认为，对于一审法院无理拒绝初步审查程序，或者错误地作出排除或者不排除控方证据的决定，假如严重剥夺了被告人的诉讼权利，或者严重影响了程序公正，二审法院也可以无条件地作出撤销原判、发回重审的裁定。笔者认为，对于自动撤销的情形和范围，要随着外部环境的变化而作出相应的调整，在非法证据排除规则运用初期不应过于扩展其适用范围。
二审程序中还存在一个重要的问题，即检察机关在二审举示新证据问题。在浙江宁波章国锡案中，二审法院以同步审讯录像和侦查人员的证言为据，推翻了一审判决，认为刑讯逼供不存在。对此，有学者从举证“失权”的角度进行了分析。章国锡案的做法，由此引发一个问题，即检察机关在一审阶段因故意或者过失而举证不力的，在二审时是否会导致举证失权。笔者认为，根据现行有效的立法和司法解释的规定，并不存在检察机关的举证失权问题，但是，对于检察机关在二审程序中举示新证据的，二审法院要严格审查，对检察机关举示的新证据的证明力要慎重对待，特别要注意审查检察机关在一审未举示该证据的原因，防止有关部门出具虚假的“新”证据。
