Cuando el ácido sulfúrico se mezcla con agua, se produce una reacción química. El ácido se disocia en iones de hidrógeno (H+) e iones de sulfato (SO42-), mientras que las moléculas de agua se disocian en iones de hidrógeno e iones de hidróxido (OH-). Los iones de hidrógeno del ácido reaccionan con los iones de hidróxido del agua para formar moléculas de agua. Esta reacción produce calor y libera energía, lo cual es un cambio químico.
La solución resultante contiene iones hidronio (H3O+) e iones sulfato, y exhibe propiedades diferentes en comparación con el ácido sulfúrico y el agua originales.