Dauguma sieros rūgšties poveikio atsiranda dėl stipraus jos rūgštingumo ir didelio afiniteto vandeniui. Metalų koroziją sieros rūgštimi sukelia jos rūgštingumas. Sieros rūgšties poveikį organinėms medžiagoms, įskaitant žmogaus audinius, daugiausia lemia jos sausinančios savybės. Tokios medžiagos kaip mediena, popierius ir medvilninis audinys greitai apanglėja, kai liečiasi su rūgštimi.
Sieros rūgšties poveikis metalams būdingas stipriai rūgščiai: ji reaguos su tais metalais, kurie yra reaktyvesni už vandenilį, sudarys metalo sulfato druską ir išskirs vandenilio dujas. Taip jis reaguos su daugeliu įprastų metalų, įskaitant geležį, cinką ir aliuminį. Su praskiesta rūgštimi reakcija vyksta intensyviau nei su koncentruota rūgštimi. Tai riboja medžiagų, kurios gali būti naudojamos rūgščiai laikyti, kiekį, nors koncentruota forma gali būti laikoma nerūdijančio plieno talpyklose. Vandenilio dujų išsiskyrimas kelia galimą sprogimo pavojų išsiliejimo ar nuotėkio atveju, jei rūgštis liečiasi su metalais.
Sieros rūgštis yra labai galinga sausinimo priemonė, todėl koncentruotai rūgščiai susilietus su vandeniu išsiskiria daug šilumos. Jei į rūgšties perteklių įpilama vandens, dėl susidariusios šilumos vanduo iš karto užvirsta, todėl rūgštis gali išsipurkšti dideliame plote. Dėl šios priežasties koncentruota sieros rūgštis visada turi būti skiedžiama, lėtai pilant ją į vandenį; procesas niekada neturėtų būti apverstas.
Sausinantis sieros rūgšties poveikis paaiškina jos reakcijas su daugeliu įprastų organinių medžiagų. Jis pašalins vandenilį ir deguonį iš molekulių, kuriose yra šių elementų santykiu 2:1, esantį vandens molekulėje (H2O), pavyzdžiui, angliavandenių, įskaitant cukrų, krakmolą ir celiuliozę. Sieros rūgštis reaguos su angliavandeniais, kad pašalintų vandenilį ir deguonį, palikdama anglį. Tai iliustruoja gerai žinomas laboratorinis demonstravimas; koncentruota sieros rūgštis įpilama į sacharozės stalo cukrų stiklinėje ir greitai paverčiama anglies masę, gaminant daug šilumos. Dėl šios priežasties sieros rūgštis apanglina medieną ir popierių – medžiagas, kurias daugiausia sudaro angliavandeniai.
Sieros rūgšties poveikis odai yra gerai dokumentuotas ir vėlgi dėl rūgšties sausinančių savybių, o ne dėl rūgštingumo. Odos sąlytis su koncentruota rūgštimi sukelia skausmą ir audinių patinimą per kelias sekundes. Jei sąlytis yra pakankamai ilgas, gali atsirasti gilių nudegimų ir šiek tiek suanglėti, dėl ko gali pakisti spalva. Dėl sukelto patinimo sieros rūgšties nudegimai dažnai sukelia nuolatinius randus.
Naudojant sieros rūgštį, visada reikia mūvėti tinkamas apsaugines pirštines ir dėvėti apsauginius akinius; taip pat rekomenduojamas veido skydelis ir apsauginė prijuostė. Nedidelį išsiliejimą ant neapsaugotos odos galima pašalinti nedelsiant nuplaunant dideliu kiekiu vandens. Didesnio išsiliejimo atveju kyla pavojus išpurkšti rūgštį, jei vanduo nedelsiant pilamas – geriau prieš skalbimą greitai nuvalyti kuo daugiau rūgšties.
Sieros rūgštis nėra laki kambario temperatūroje, todėl paprastai nekelia pavojaus įkvėpus; tačiau, jei ši rūgštis arba jos pramoninis pirmtakas sieros trioksidas susiliečia su vandeniu, dėl intensyvios reakcijos gali susidaryti smulkus sieros rūgšties lašelių rūkas. Įkvėpus, galite pažeisti akis, kvėpavimo takus ir plaučius. Lėtinis sieros rūgšties rūko poveikis, pavyzdžiui, sieros rūgšties gamykloje, gali turėti ilgalaikį poveikį sveikatai ir kelti pavojų darbuotojams susirgti vėžiu.
Dėl sieros rūgšties reakcijos su kitomis medžiagomis gali susidaryti pavojingi produktai. Pavyzdžiui, susilietus su halogenidais, tokiais kaip chloridai, fluoridai ir bromidai, jis išskirs toksiškus ir ėsdinančius garus. Susilietus su chloratais ir permanganatais susidaro stipriai oksiduojantys junginiai, keliantys gaisro ar sprogimo pavojų.