三氧化硫和水的化合物，無水硫酸的化學式為H2SO4。依照三氧化硫含量的不同，可分為含水硫酸、無水硫酸和發煙硫酸。SO3與H2O的分子比小於1時叫含水硫酸，濃度小於1100％；分子比等於1時叫做無水硫酸，硫酸濃度為100％；分子比大於1時叫發煙硫酸，濃度大於100％。無水硫酸為一種無色透明、有強腐蝕性的油狀液體，密度1.8269克/厘米3(25℃)，凝固點10.36℃，330℃時沸騰。98.3％的硫酸為硫酸和水的共沸物，其相對密度為1.834(18℃)，338℃時沸騰；到444℃時硫酸蒸氣基本上完全分解為SO3和H2O。
化學性質 ①有強烈的水合作用，硫酸可以與水結合，形成水合晶體H2SO4·xH2O(x=1，2，4，6，8)。濃硫酸溶於水時產生大量的熱，若不慎將水傾入濃硫酸中，可能引起暴沸，使酸濺出。因此，稀釋硫酸的方法隻能是將濃硫酸慢慢傾入攪拌下的水中。強烈的水合作用使濃硫酸成為一種很好的幹燥劑和脫水劑，它可使許多有機物質碳化。②硫酸是強酸，在中等濃度的水溶液中能完全電離成H+和HSO4-；在稀溶液中HSO4-進一步電離為H+和SO42-。③濃硫酸是強氧化劑，它可被還原為二氧化硫、硫，甚至硫化氫。與濃硫酸不同，稀硫酸是很弱的氧化劑，不與非金屬反應，與活潑金屬反應時放出氫氣。
工業制法 先將硫黃或黃鐵礦在空氣中燃燒或焙燒，以得到二氧化硫氣體。將二氧化硫氧化為三氧化硫是生產硫酸的關鍵，其反應為：
2SO2+O2─→2SO3
這個反應在室溫和沒有催化劑存在時，實際上不能進行。根據二氧化硫轉化成三氧化硫途徑的不同，制造硫酸的方法可分為接觸法和硝化法。接觸法是用負載在矽藻土上的含氧化鉀或硫酸鉀（助催劑）的 五氧化二釩 V 2 O 5作催化劑，將二氧化硫轉化成三氧化硫。硝化法是用氮的氧化物作遞氧劑，把二氧化硫氧化成三氧化硫：SO2+N2O3+H2O─→H2SO4+2NO
根據所采用設備的不同，硝化法又分為鉛室法和塔式法。現在鉛室法已被淘汰；塔式法生產的硫酸濃度隻有76％；而接觸法可以生產濃度98％以上的硫酸，采用最多。
應用 硫酸是最重要的化工產品之一，它的產量是衡量一個國傢化學工業生產能力的標志之一。硫酸大量（占硫酸總產量的50％以上）用於化學肥料工業，還用於農藥、醫藥、染料、合成纖維、冶金、石油煉制、炸藥、無機鹽及其他許多化工產品的生產。