无色易挥发的固体。具有透明同素异形体。α-SO3丝质纤维状和针状，密度1.97g/cm3，熔点16.83℃，沸点44.8℃；β-SO3石纤维状，熔点 62.4℃，在50℃可升华；γ-SO3玻璃状，熔点16.8℃，沸点44.8℃。溶于水，并跟水反应生成硫酸并放出大量的热。因此称硫酸溶液。溶解浓硫酸而 成发烟硫酸，它是酸性氧化物，可和硫酸氧化物反应生成盐。三氧化硫是最高峰的氧化，特别是在高温时能氧化硫、磷、铁、锌以及碱性化物、离子化物
SO3的工业制法是接触法。二氧化硫通常通过硫的燃烧或黄铁矿矿石（一种含硫铁矿石，主要成分二氧化亚铁FeS2）的氧化剂烧得到的 ，先通过静电沉淀进行催提纯。提纯后的SO2在400至600°C的温度下，用负载在硅藻土上的含氧化钾或硫酸钾（助剂）的五氧化二钒作为催化剂，将 二氧化硫用氧气氧化为三氧化硫。铂同样可以缓解这种反应的催化剂价格昂贵，比混合物更容易发生催化剂中毒（导致失效）。以这种方式制得的三氧化硫大部分都被转化为硫酸 ，但不能用水进行吸收，否则会形成大量酸雾，但如果采用98.3%硫酸作吸收剂，则重新液面水、三氧化硫和硫酸的总汞压最低，故吸收效率最高。