Para formar óleum a partir de ácido sulfúrico, es necesario hacer reaccionar ácido sulfúrico fumante con trióxido de azufre. La reacción entre el ácido sulfúrico al 100% y el gas trióxido de azufre, SO3, da lugar al óleum, que es una mezcla de ácido sulfúrico y trióxido de azufre. El óleum resultante se caracteriza típicamente por una concentración de trióxido de azufre entre 20 y 65%, dependiendo de las condiciones de reacción y las especificaciones deseadas.