Ciężar cząst. 80,066, tt. = 16,85°C, tw. – 44,8°C, t. kryt. = 218DC, dC2o = 1,97 g/cm3, ds = 1,995 g/cm3. Trójtlenek siarki otrzymywano dawniej przez ogrzewanie ałunu lub siarczanu żelazowego. Powstaje on również podczas ogrzewania pirosiarczanów lub przez odwodnienie kwasu siarkowego pięciotlenkiem fosforu: H2S04 + P205 = S03 + 2HPOa.
Obecnie całą prawie ilość trójtlenku siarki otrzymuje się przez utlenienie dwutlenku siarki tlenem powietrza wobec metalicznej platyny lub innych katalizatorów. Ten sposób otrzymywania trójtlenku siarki został podany jeszcze przez Philippsa (1831). Dopiero jednak dzięki rozległym badaniom Knietscha w końcu ubiegłego stulecia zdołano usunąć wszystkie trudności, jakie stały na przeszkodzie przeprowadzeniu tej reakcji w skali technicznej. Zgodnie z wynikami badań, reakcja łączenia się dwutlenku siarki z tlenem na trójtlenek jest reakcją odwracalną, przebiegającą z wydzieleniem dużej ilości ciepła: – 2SOa +05=280,+ 2-22,8 kcal.
W myśl zasady Le Chateliera stan równowagi jest tym bardziej przesunięty na korzyść powstawania SOi, im wyższe jest ciśnienie i im niższa temperatura. Reakcja odwrotna, rozpad trójtlenku siarki zachodzi w dostrzegalnym stopniu dopiero powyżej 400°C, lecz już około 900 —1000°C jest praktycznie całkowity. Jednakże w niskich temperaturach, w których stan równowagi położony jest najkorzystniej dla wydajności S03, reakcja przebiega zbyt wolno, ażeby mogła być praktycznie wykorzystana. Dla jej przyśpieszenia należy stosować odpowiednie katalizatory. Metaliczna platyna osadzona na włóknach azbestowych w stanie dużego rozdrobnienia przyśpiesza reakcję w wystarczającym stopniu już w temperaturze niewiele wyższej ponad 400°C. Inne katalizatory, jak związki wanadu lub nawet tlenek żelazowy, działają dopiero w temperaturach wyższych, gdzie położenie stanu równowagi jest mniej korzystne, lecz całkowicie zadowalające nawet pod ciśnieniem normalnym. Toteż w syntezie trójtlenku siarki nie stosuje się zwiększonych ciśnień.