无色易挥发的固体.有三种同素异形体.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石棉纤维状,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和放出大量的热.因此又称硫酸酐.溶于浓硫酸而成发烟硫酸,它是酸性氧化物,可和碱性氧化物反应生成盐.三氧化硫是很强的氧化剂,特别是在高温时能氧化硫、磷、铁、锌以及溴化物、碘化物等.