Już za pomocą niewielkiego ciśnienia dwutlenek siarki daje się skroplić w zwykłej temperaturze na ciecz bezbarwną, ruchliwą, o gęstości 1,46 g/cm3. Prężność pary nasyconej w 20°C wynosi 3,3 at, wartość zaś 1 at osiąga w — 10°C. W tej temperaturze ciekły S02 wrze pod normalnym ciśnieniem, pochłaniając znaczne ilości ciepła (6,16 kcal/g-cz.). Przez wzmożone parowanie, spowodowane przepuszczaniem strumienia powietrza przez ciekły dwutlenek siarki, można obniżyć temperaturę do 50°C. Wobec znacznego ciepła parowania S02 znajdował pewne zastosowanie w chłodnictwie, obecnie jednak jest zastąpiony głównie przez amoniak i freony.
Prace Walde na dowiodły, że w ciekłym dwutlenku siarki rozpuszcza się wiele soli, dając roztwory dość dobrze przewodzące prąd elektryczny, jak np. bromek potasowy, jodek potasowy, chlorek żelazowy i in. Zachowanie się roztworów elektrolitów w ciekłym dwutlenku siarki zostało szczegółowo zbadane przez J a n d e r a. Sam dwutlenek prawie nie przewodzi prądu, jest więc zdysocjowany w minimalnym stopniu. Dysocjacja ta daje się przedstawić następującym równaniem: – 2S02803+ + SOJ“.
. Związki z grupą tionylową, SO, np chlorek tionylu, SOCl2, rozpuszczone w dwutlenku siarki, dysocjując tworzą kationy S02+, wspólne z kationami rozpuszczalnika. Zachowuje się więc podobnie jak kwasy w roztworach wodnych. Siarczyny odgrywają natomiast w ciekłym dwutlenku siarki rolę podobną jak zasady, wytwarzają bowiem aniony
SOj-, takie same jak i rozpuszczalnik. Pomiędzy tymi dwiema grupami substancji zachodzić mogą reakcje, zupełnie odpowiadające reakcji zobojętniania w roztworach wodnych, np.: SOCI2 + Na2SG3 = 2 NaCl + 2SO.