無色或微有顏色稠厚液體，能發出窒息性的三氧化硫煙霧，是一種含有過量三氧化硫的硫酸。含三氧化硫50%以上的遇冷成結晶狀。有很強的吸水性。當它與水相混合時，三氧化硫即與水結合成硫酸。相對密度約1.9（含20%三氧化硫）。凝固點隨濃度變化很大，呈現先升后降的趨勢。含20%游離三氧化硫的發煙硫酸的凝固點2.5℃，隨著游離三氧化硫含量的增加，當游離三氧化硫45%時，凝固點最高達到35.0℃，再逐漸增加游離三氧化硫含量，凝固點則會迅速降低。遇水、有機物和氧化劑易引起爆炸。有強烈腐蝕性。
