二氧化硫（化學式：SO?）是最常見的硫氧化物。無色氣體，有強烈刺激性氣味。大氣主要污染物之一。火山爆發時會噴出該氣體，在許多工業過程中也會產生二氧化硫。由于煤和石油通常都含有硫化合物，因此燃燒時會生成二氧化硫。當二氧化硫溶于水中，會形成亞硫酸（酸雨的主要成分）。若把SO?進一步氧化，通常在催化劑如二氧化氮的存在下，便會生成硫酸。
二氧化硫可以通過硫的燃燒取得：S+O2==點燃==SO2；也可以通過銅和濃硫酸反應制得：Cu+2H?SO4(濃)—Δ→CuSO4+SO2↑+2H2O。實驗室則用稀硫酸和亞硫酸鈉制備：H?SO4+Na?SO3==Na2SO4+SO?↑+H?O.
SO2是酸性氧化物，具有酸性氧化物的通性。可以與水作用得到二氧化硫水溶液，即“亞硫酸”（中強酸），但溶液中不存在亞硫酸分子。SO2與堿反應形成亞硫酸鹽和亞硫酸氫鹽。以與氫氧化鈉的反應為例，產物是 Na2SO3還是 NaHSO3，取決于二者的用量關系。二氧化硫和堿性氧化物反應生成鹽。
SO2有還原性，可以和氧化性物質如氯氣反應：SO2+Cl2==SO2Cl2，在有水存在時，則：SO2+Cl2+2H2O==H2SO4+2HCl；二氧化硫可以被氧氣氧化生成三氧化硫。二氧化硫可以被硝酸、高錳酸鉀、溴等氧化。
SO2也有氧化性，可以和還原性物質反應，如：2H2S+SO2==2H2O+3S.
SO2在水溶液中不穩定，隔絕空氣加熱可發生歧化反應：3SO2+2H2O==2H2SO4+S
SO2有漂白性，它的漂白作用是由于與某些有色物質生成不穩定的無色物質，但這種無色物質容易分解使物質恢復原來的顏色，但這只是暫時的，如被二氧化硫漂白的品紅加熱可以恢復顏色。工業上用二氧化硫漂白紙張，所以，紙張久置后，會逐漸變黃，這是因為失去了二氧化硫的緣故。SO2的漂白屬于化學變化。
液態的SO2可以發生自偶電離：2SO2→SO(2+)+SO3(2-)。
SO2溶解度和溫度的關系如下表：
22 g/100ml (0 °C) | 15 g/100ml (10 °C) |
11 g/100ml (20 °C) | 9.4 g/100 ml (25 °C) |
8 g/100ml (30 °C) | 6.5 g/100ml (40 °C) |
5 g/100ml (50 °C) | 4 g/100ml (60 °C) |
3.5 g/100ml (70 °C) | 3.4 g/100ml (80 °C) |
3.5 g/100ml (90 °C) | 3.7 g/100ml (100 °C) |