二氧化硫为无色透明气体，有刺激性臭味。 溶于水、乙醇和乙醚。

液态二氧化硫比较稳定，不活泼。气态二氧化硫加热到2000摄氏度不分解。不燃烧，与空气也不组成爆炸性混合物。

无机化合物如溴、三氯化硼、二硫化碳、三氯化磷、磷酰氯、氯化碘以及各种亚硫酰氯化物都可以任何比例与液态二氧化硫混合。金属氧化物、硫化物、硫酸盐等多数不溶于液态二氧化硫。