碳酸的化学式是H₂CO₃，结构简式为HO—CO—OH，在CO₂溶于水时形成，它不能单独存在，只能存在于水溶液中。同时它非常不稳定，常温下就能分解成二氧化碳和水。
碳酸是一种二元弱酸，电离常数都很小，有微腐蚀性。其电离分为两步：
H₂CO₃ ⇌HCO₃- + H+ ；Ka1 = 4.2×10-7 mol/L；pKa1 = 6.38(25 °C)
HCO3-⇌CO32- + H+ ；Ka2 = 5.61×10-11 mol/L；pKa2 = 10.25 (25 °C)
需要注意的是，以上所述值并不适用于实际估算碳酸的酸性，因为单个碳酸分子的酸性比醋酸和甲酸都要强。实际上，碳酸分子只出现在二氧化碳和水的动态平衡中，其浓度比二氧化碳低得多，故酸度实际上较低。
常见碳酸应用领域——汽水：
在制造汽水时，要在加压情况下把二氧化碳气体溶解在水里，再往汽水里加糖、柠檬酸以及果汁或香精，在加压下灌入汽水瓶中。当我们喝汽水时，汽水从瓶子里倒出来，外界压强（指空气压强和人体内的压强）突然降低，二氧化碳在水中的溶解度随着压强降低而变小。
