碳酸(分子式:H₂CO₃)是二氧化碳的水溶液，对于我们来讲非常熟悉。其结构是：

碳酸(H₂CO₃)是一种二元弱酸，电离常数都很小。但也有认为其为中强酸，因为根据无机酸酸性强弱判断式(OH)_nO_m可判断其酸性与磷酸相似。在常温、常压下，二氧化碳饱和溶液的浓度约为0.033mol/L，pH为5.6，PK_a=6.37。

H₂CO₃(pK_a1=6.38，pK_a2=10.33，P代表取负常用对数。)饱和碳酸溶液(纯CO₂，压力为1 atm)的pH约为4，而在自然条件下CO₂含量是0.03%，溶解达到饱和时pH=5.6。这也是为什么定义酸雨为pH小于5.6的雨水的原因。要使pH达到 3.7，可以通过降温，加压(实际是提高CO₂浓度)来实现。目前已经制备出纯碳酸晶体。纯的碳酸以C(OH)₄存在是个不稳定的晶体，遇水剧烈分解。

碳酸是一种二元酸，其电离分为两步:

H₂CO₃ ⇌ HCO₃－＋ H^＋   K_a1 = 4.2×10^－7mol/L； pK_a1 = 6.38(25 °C)

HCO₃^－⇌ CO₃2－＋ H^＋   K_a2 = 5.61×10^－11mol/L； pK_a2 = 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。