三氧化硫与氢氧化钠的反应和三氧化硫的量有关，少量三氧化硫与氢氧化钠反应方程式：2NaOH+SO3=Na2SO4+H2O，过量三氧化硫与氢氧化钠反应方程式：NaOH+SO3=NaHSO4。

三氧化硫是非极性分子，有三种物态化学式为SO₃。SO₃在标况(1atm，0℃)下为固态，在常温常压下为液态。而它的气体形式是一种严重的污染物，是形成酸雨的主要来源之一，。氢氧化钠，化学式为NaOH，俗称烧碱、火碱、苛性钠，为一种具有极强腐蚀性的强碱，一般为片状或块状形态，易溶于水并形成碱性溶液。

三氧化硫是一种酸性氧化物，酸性氧化物会和氢氧化钠这类碱发生反应。反应生成硫酸钠与水。反应方程式为：SO3+2NaOH=Na2SO4+H2O。