SO₂ (g) + H₂O (l) ⇌ H₂SO₃ (acuoso)
Esta reacción es una reacción de equilibrio, lo que significa que puede ir en ambas direcciones. Sin embargo, en condiciones normales se favorece la formación de ácido sulfuroso.
El ácido sulfuroso es un ácido débil, lo que significa que no se ioniza completamente en agua. Puede reaccionar además con agua para producir iones bisulfito (HSO₃⁻) e iones sulfito (SO₃²⁻):
H₂SO₃ (acuoso) ⇌ H⁺ (acuoso) + HSO₃⁻ (acuoso)
HSO₃⁻ (acuoso) ⇌ H⁺ (acuoso) + SO₃²⁻ (acuoso)
La presencia de ácido sulfuroso en el agua contribuye a la acidez de la lluvia ácida.