Siarkowodór dość dobrze rozpuszcza się w wodzie. Jedna objętość wody w 0°C rozpuszcza 4,65 objętości gazu, a w 20°C — 2,61 objętoś ci. Otrzymany roztwór, tzw. woda siarkowodorowa, wykazuje odczyn słabo kwaśny, co dowodzi, że siarkowodór w roztworze ulega dysocjacji z wytworzeniem jonów wodorowych (kwas siarkowodorowy). Rozpad na jony zachodzi jednakże w stopniu bardzo nieznacznym: kwas siarkowodorowy jest kwasem słabym, przy tym dwuzasadowym. Rozpad jego na jony następuje w dwóch stadiach, W pierwszym stadium cząsteczka H2S odszczepia jeden tylko jon wodorowy: H2SH+ + HS , (III) w dalszym zaś ciągu jon HS— ulega dysocjacji w myśl równania: HS‘H+ + S3-. (IV)
W ten sposób dysocjują wszystkie kwasy dwu- i wielozasadowe. Przy tym dysocjacja w myśl równania (III) jest zawsze znacznie dalej posunięta niż w myśl równania (IV). Odpowiednio do tych dwóch stadiów dysocjacji siarkowodór ma dwie stałe dysocjacji:
[H+HHS-], [H,S], J = JL3 = 10 -« (w 18°C). [H8-] Nawet w pierwszym stadium dysocjacji siarkowodór jest słabszy od kwasu octowego. Jego wodne roztwory zawierają więc prawie wyłącznie niezdysocjowane cząsteczki H2S obok niewielkiej liczby jonów H+ i HS“. Liczba zaś jonów S2 w roztworach siarkowodoru jest tak mała, że w wielu przypadkach może być w ogóle pominięta.