加热至290℃分出部分三氧化硫，直至酸的浓度降到98.3%为止，这时硫酸为恒沸溶液，沸点为338°C。无水硫酸体现酸性是给出质子的能力，纯硫酸仍然具有很强的酸性，98%硫酸与纯硫酸的酸性基本上没有差别，而溶解三氧化硫的发烟硫酸是一种超酸体系，酸性强于纯硫酸，但是广泛存在一种误区，即稀硫酸的酸性强于，这种想法是错误的。的确，稀硫酸步电离完全，产生大量的水合氢离子H3O+；但是和水一样，自身自偶电离会产生一部分硫酸合氢离子H3SO4+，正是这一部分硫酸合质子，导致纯硫酸具有非常强的酸性，虽然少，但是酸性却要比水合质子强得多，所以纯硫酸的哈米特酸度函数高达-12.0。

硫酸亦可被制成其他形态。例如，将高浓度的SO3通入硫酸可制成发烟硫酸，有关发烟硫酸的浓度，人们通常以SO3的百分比作准或者是H2SO4的百分比作准，两者均可。一般所称的“发烟硫酸”的浓度为45%（含109%H2SO4）或65%（含114.6% H2SO4）。当SO3与H2SO4比例为1:1产物为焦硫酸（H2S2O7），焦硫酸为固体，熔点为36℃。

硫酸是一种活泼的二元无机强酸，能和许多金属发生反应。高浓度的硫酸有强烈吸水性，可用作脱水剂，碳化木材、纸张、棉麻织物及生物皮肉等含碳水化合物的物质。与水混合时，亦会放出大量热能。其具有强烈的腐蚀性和氧化性，故需谨慎使用。是一种重要的工业原料，可用于制造肥料、物、、颜料、洗涤剂、蓄电池等，也广泛应用于净化石油、金属冶炼以及染料等工业中。常用作化学试剂，在有机合成中可用作脱水剂和磺化剂。

硫酸（特别是在高浓度的状态下）能对皮肉造成极大伤害。正如其他具腐蚀性的强酸强碱一样，硫酸可以迅速与蛋白质及脂肪发生酰胺水解作用及酯水解作用，从而分解生物组织，造成化学性。不过，其对肉体的强腐蚀性还与它的强烈脱水性有关，因为硫酸还会与生物组织中的碳水化合物发生脱水反应并释出大量热能。除了造成化学外，还会造成二级火焰性灼伤。故由硫酸所造成的伤害，很多时都比其他可作比较的强酸（像及）的大。若不慎让硫酸接触到眼睛的话就有可能会造成性失明；而若不慎误服，则会对体内构成不可逆的伤害，甚至会致命。也具备很强的氧化性,会腐蚀大部分金属，故需小心存放。
随着浓度的增加，硫酸的危险性也会增加。这是因为除了酸性物质的比例在加大外，其脱水性及氧化性亦在上升。当一溶液的硫酸含量等同或超过1.5 M 时，就应贴上“腐蚀性”警告标示，而在0.5～1.5 M 之间的，则为“性”。但是，即便在实验室惯用的“低浓度”硫酸（浓度大约为1 M，10%比重）在一定时间也会蚀穿纸张。
旧时教科书认为，为了避免与水接触后放出大量的热，进一步伤害皮肤，应用干燥的布将皮肤上的擦去再行处理。然而在实际操作中，就如其他腐蚀性物质，时间用大量清水冲洗起码10～15分钟是有效的办法，大量的水能够迅速冷却受损组织并带走热量。由于接触皮肤后会迅速将皮肤炭化，用干布擦拭可能会将已受损的皮肤擦破甚至擦掉。而若硫酸意外地溅到保护衣物，应立即将其脱下，并彻底地冲洗有关部位的皮肤。
由于硫酸溶解于水放大量热，当稀释时，应把酸倒入水中而不是把水倒入酸中，这样可以利用水的高比热容，减低因高温沸腾使酸溅出的风险。一般在实验室中，稀释6 M（约35%比重）或浓度更高的硫酸是为危险的，因为这个分量的硫酸在与水发生反应时能释出足够的热量使整杯溶液沸腾。