物理性質：白色晶體；65℃熔化并有分解，熔點338K(分解)；易吸濕、有強吸水性，極易溶于水，熱水中易水解，先得過一硫酸繼而得過氧化氫。
化學性質：在室溫慢慢地分解，放出氧氣。
具有強氧化性，強于過一硫酸。酸及其鹽的水溶液全是強氧化劑，常用作強氧化劑。能氧化氯、溴、碘離子為單質，將鐵(II)氧化為鐵(III)，錳(II)氧化為二氧化錳，氨轉化為氮，苯胺轉化為苯胺黑等等。
例：
Cu+K2S2O8===CuSO4+K2SO4
與乙醇、乙醚作用會爆炸。
在鋼鐵分析中常用過硫酸銨（或過硫酸鉀）氧化法測定鋼中錳的含量。
過硫酸及其鹽都是不穩定的，在加熱時容易分解，例如，K2S2O8受熱時會放出SO3和O2：
制備方法：電解酸式硫酸鉀得過二硫酸鉀，再將該鉀鹽轉化為鋇鹽后與硫酸作用得稀過二硫酸溶液。或在冷時電解硫酸而得(光亮的鉑為陽極、高電流密度)。由氯磺酸與無水過氧化氫作用可得固體過二硫酸。或用過二硫酸銨與氫氧化鋇反應得過二硫酸鋇,然后制成飽和溶液與濃硫酸反應即可。