硫代硫酸鈉需要在酸性環境中才能發生歧化反應。
由於在酸性環境中Na₂S₂O₃不穩定，發生歧化反應：2H＋＋S₂O===S↓＋SO₂↑＋H₂O。
硫代硫酸鈉的化學性質：
1、硫代硫酸鈉在鹼性或中性條件下穩定，遇酸分解立刻分解放出二氧化硫氣體併產生硫的沉澱。
S₂O₂⁻＋2H⁺＝S↓＋SO₂↑＋H₂O
2、在空氣中加熱被氧化分解成硫酸鈉、二氧化硫。在隔絕空氣下燃燒則生成硫酸鈉、硫化鹼和硫黃。
2Na₂S₂O₃+3O₂→2Na₂SO₄+2SO₂
3、硫代硫酸鈉具有很強的絡合能力，能跟溴化銀形成絡合物。根據這一性質，它可以作定影劑。
4、硫代硫酸鈉有一定的還原性，能將氯氣等物質還原：
S₂O₂⁻＋4Cl₂＋5H₂O＝2SO₂⁻＋8Cl⁻＋10H⁺
