SO₂ (g) + H₂O (l) ⇌ H₂SO₃ (aq)

Deze reactie is een evenwichtsreactie, wat betekent dat deze in beide richtingen kan gaan. Onder normale omstandigheden wordt echter de vorming van zwavelzuur bevorderd.

Zwavelzuur is een zwak zuur, wat betekent dat het in water niet volledig ioniseert. Het kan verder reageren met water en bisulfietionen (HSO₃⁻) en sulfietionen (SO₃²⁻) produceren:

H₂SO₃ (aq) ⇌ H⁺ (aq) + HSO₃⁻ (aq)

HSO₃⁻ (aq) ⇌ H⁺ (aq) + SO₃²⁻ (aq)

De aanwezigheid van zwavelig zuur in water draagt bij aan de zuurgraad van zure regen.