焦硫酸是由等物質的量的三氧化硫與純硫酸化合而成的。焦硫酸是一種無色的晶體，熔點為308K， 當冷卻發煙硫酸時，就可析出焦硫酸晶體。
從組成上看，焦硫酸分子可看作是兩個硫酸分子脫一分子水的產物。 焦硫酸與水反應又生成硫酸。
焦硫酸具有比濃硫酸更強的氧化性、吸水性和腐蝕性，可用作染料、炸藥制造中的脫水劑。它還是良好的磺化劑，用于合成有機磺酸類化合物。
將堿金屬的酸式鹽加熱到熔點以上，可得到焦硫酸鹽。 進一步加熱，則失去三氧化硫而生成硫酸鹽。
焦硫酸鹽的重要應用就是與難溶的堿性、兩性氧化物共熔，生成可溶性的硫酸鹽， 基于這一原理，焦硫酸鹽常作熔礦劑。使三氧化硫與濃硫酸接觸，化學方程式為：H2SO4+SO3=H2S2O7