純硫酸一般為無(wú)色油狀液體，密度1.84 g/cm3，沸點(diǎn)337℃，能與水以任意比例互溶，同時(shí)放出大量的熱，使水沸騰。加熱到290℃時(shí)開(kāi)始釋放出三氧化硫，最終變成為98.54%的水溶液，在317℃時(shí)沸騰而成為共沸混合物。硫酸的沸點(diǎn)及粘度較高，是因為其分子內部的氫鍵較強的緣故。由于硫酸的介電常數較高，因此它是電解質(zhì)的良好溶劑，而作為非電解質(zhì)的溶劑則不太理想。硫酸的熔點(diǎn)是10.371℃，加水或加三氧化硫均會(huì )使凝固點(diǎn)下降。

硫酸是一種最活潑的二元無(wú)機強酸，能和絕大多數金屬發(fā)生反應。高濃度的硫酸有強烈吸水性，可用作脫水劑，碳化木材、紙張、棉麻織物及生物皮肉等含碳水化合物的物質(zhì)。與水混合時(shí)，亦會(huì )放出大量熱能。其具有強烈的腐蝕性和氧化性，故需謹慎使用。是一種重要的工業(yè)原料，可用于制造肥料、藥物、炸藥、顏料、洗滌劑、蓄電池等，也廣泛應用于凈化石油、金屬冶煉以及染料等工業(yè)中。常用作化學(xué)試劑，在有機合成中可用作脫水劑和磺化劑。

隨著(zhù)濃度的增加，硫酸的危險性也會(huì )增加。這是因為除了酸性物質(zhì)的比例在加大外，其脫水性及氧化性亦在上升。當一溶液的硫酸含量等同或超過(guò)1.5 M 時(shí)，就應貼上“腐蝕性”警告標示，而在0.5～1.5 M 之間的，則為“刺激性”。但是，即便在實(shí)驗室慣用的“低濃度”硫酸（濃度大約為1 M，10%比重）在一定時(shí)間也會(huì )蝕穿紙張。