Die Wirkung von Schwefelsäure auf Metall hängt von einer Reihe von Faktoren ab, einschließlich der Art des Metalls, der Säurekonzentration und der Temperatur. Verdünnte Schwefelsäure reagiert theoretisch mit jedem Metall, das in der Reaktivitätsreihe über Wasserstoff liegt, indem sie Wasserstoff aus der Säure verdrängt, ihn als Gas freisetzt und das Sulfatsalz des Metalls bildet. Zu den Metallen, die in diese Kategorie fallen, gehören die Alkalimetalle wie Natrium und Kalium und die Erdalkalimetalle wie Magnesium und Calcium sowie viele andere übliche Metalle wie Eisen, Nickel und Zink. Da Wasserstoff in Wasser und Säuren eine sehr geringe Löslichkeit aufweist, erzeugt er Blasen; das resultierende Aufbrausen ist bei den reaktiveren Metallen größer. Verdünnte Schwefelsäure (H2SO4) und Magnesium reagieren z. B. heftig: Mg + H2SO4 -> MgSO4 + H2.
In der Praxis reagieren nicht alle diese Metalle unter normalen Umständen mit Schwefelsäure. Obwohl die reinen Metalle reagieren, bilden einige Elemente, wenn sie der Luft ausgesetzt sind, schnell eine Oxidschicht. Die Auswirkungen dieser Säure auf Metalloxide sind unterschiedlich, aber in einigen Fällen ist die Oxidschicht chemisch sehr inert und verhindert jegliche Reaktion. Obwohl Titan beispielsweise in der Reaktivitätsreihe über Wasserstoff liegt, weist es normalerweise eine dünne Beschichtung aus Titandioxid auf, die es gegenüber Schwefelsäure und den meisten anderen Säuren unreaktiv macht. Aluminium bildet auch eine schützende Oxidschicht; Schwefelsäure und Aluminium reagieren jedoch nach einiger Verzögerung unter Bildung von Wasserstoffgas und Aluminiumsulfat.
Ein weiterer Faktor, der die Kombination beeinflussen kann, ist die Löslichkeit des Salzes oder Metallsulfats, das durch die Reaktion gebildet wird. Einige Metallsulfate – zum Beispiel die von Eisen, Zink und Aluminium – sind in Wasser oder Säuren sehr gut löslich, andere – wie die Sulfate von Calcium und Barium – nicht. Wenn das Sulfat eine geringe Löslichkeit aufweist, wird die Reaktion schnell verlangsamt oder gestoppt, da sich eine schützende Sulfatschicht um das Metall aufbaut.
Reine Schwefelsäure reagiert mit Metallen nicht zu Wasserstoff, da für diese Reaktion die Anwesenheit von Wasser erforderlich ist. Die in Laboratorien verwendete konzentrierte Schwefelsäure besteht normalerweise zu 98 % aus Säure und zu 2 % aus Wasser; die geringe vorhandene Wassermenge lässt diese Reaktionen in einigen Fällen, wenn auch langsam, ablaufen. Wenn eine verdünntere Lösung verwendet wird, ist die Reaktion viel schneller. Edelstahl wird bei niedrigen Temperaturen durch die Säure bei Konzentrationen über etwa 98% nicht wesentlich korrodiert. In Industrieanlagen wird es manchmal in Stahltanks gelagert; Bei einem höheren Wassergehalt erfolgt die Korrosion jedoch schnell.
Die Wirkung von Schwefelsäure auf Metallelemente, die in der Reaktivitätsreihe unter Wasserstoff liegen, ist anders, da sie den Wasserstoff nicht aus der Säure verdrängen können. Zu diesen Metallen gehören Kupfer, Quecksilber, Silber, Gold und Platin. Sie reagieren nicht mit verdünnter Schwefelsäure oder mit der konzentrierten Säure bei Raumtemperatur.
Konzentrierte Schwefelsäure hingegen wirkt in heißem Zustand als Oxidationsmittel und reagiert dabei mit Kupfer, Quecksilber und Silber. Bei Kupfer beispielsweise läuft folgende Reaktion ab: Cu + 2H2SO4 -> CuSO4 + SO2 + 2H2O. Gold und Platin reagieren überhaupt nicht mit Schwefelsäure.