Hubungan antara etanol dan asam sulfat melibatkan setidaknya tiga jalur reaksi yang mungkin. Mereka adalah esterifikasi — melibatkan satu atau dua molekul etanol, atau alkohol — dan dehidrasi, lagi-lagi melibatkan satu atau dua molekul alkohol. Jika dehidrasi hanya melibatkan satu molekul masing-masing etanol dan asam sulfat, produknya adalah gas, penting di alam dan berguna di laboratorium dan industri. Ketika dua molekul alkohol disatukan oleh dehidrasi, cairan yang memiliki makna medis historis adalah hasilnya. Kedua produk esterifikasi tersebut penggunaannya terbatas.
Asam sulfat bukan hanya asam yang sangat kuat, tetapi juga merupakan agen dehidrasi yang luar biasa. Ini adalah asam yang sangat kuat, ia dapat mengionisasi dirinya sendiri, bahkan tanpa air, sedangkan sebagai dehidrator, ia dapat “merobek” atom hidrogen dan oksigen dari molekul untuk memuaskan rasa “hausnya”. Karakteristik terakhir ini ditunjukkan melalui eksperimen sekolah menengah sederhana di mana beberapa butir gula meja, C12H22O11, digabungkan dengan beberapa tetes asam sulfat pekat dalam tabung reaksi atau gelas kimia. Dalam hitungan detik, reaktan menjadi hitam pekat dan mendidih dengan hebat. Warna hitam disebabkan oleh 12 atom karbon unsur sekarang dari setiap molekul gula, sedangkan 22 atom hidrogen dan 11 oksigen yang dilepaskan telah diubah menjadi 11 molekul air.
Etanol, juga disebut etil alkohol atau alkohol biji-bijian, sangat mirip dengan air. Strukturnya adalah CH3CH2OH. Pada dasarnya, etanol hanyalah air, dengan salah satu atom hidrogennya digantikan oleh pegangan berbasis karbon, CH3CH2- yang relatif lembam. Cara lain untuk melihat etanol adalah sebagai basa yang sangat lemah, menyerupai – setidaknya secara dangkal – natrium hidroksida, NaOH. Meskipun etanol biasanya merupakan basa yang terlalu lemah untuk terionisasi, dalam kondisi tertentu etanol harus mampu menghasilkan struktur seperti garam.
Natrium hidroksida dapat menghasilkan salah satu dari dua garam dengan asam sulfat, salah satunya adalah natrium hidrogen sulfat (NaHSO4), yang berasal dari satu molekul basa dan satu lagi asam. Meskipun merupakan garam, ia juga merupakan asam, karena masih mempertahankan satu atom hidrogen dalam strukturnya. Jika asam-garam ini direaksikan dengan molekul kedua NaOH, menghasilkan garam netral — natrium sulfat (Na2SO4). Sejalan dengan itu, jika etanol dan asam sulfat digabungkan dalam kondisi yang ringan dan terkontrol, etil hidrogen sulfat dihasilkan melalui jalur reaksi CH3CH2OH+H2SO4→CH3CH2OSO3H, sedangkan jika ester asam yang dihasilkan dari kombinasi etanol dan asam sulfat ini selanjutnya direaksikan dengan molekul lain. etanol, dietil sulfat — disebut lebih sederhana, etil sulfat — hasil. Menariknya, meskipun penggunaannya terbatas, ilmuwan forensik menggunakan etil sulfat untuk mendeteksi alkohol dalam darah dan urin, beberapa hari setelah dikonsumsi.
Dalam kondisi yang lebih ketat, esterifikasi digantikan oleh dehidrasi. Dehidrasi molekul tunggal mengikuti persamaan CH3CH2OH→CH2=CH2+HOH. Produk gasnya adalah etilen, hormon tanaman yang terkait dengan pematangan buah dan proses lainnya. Jika dua molekul etanol mengalami dehidrasi daripada satu, reaksinya adalah 2 CH3CH2OH→CH3CH2OCH2CH3+HOH. Reaksi ini menghasilkan produk akhir yang signifikan secara historis: cairan anestesi, etil eter.
Hubungan antara etanol dan asam sulfat dengan demikian setidaknya empat kali lipat. Hasil kombinasinya meliputi dua produk esterifikasi dan dua produk dehidrasi, tergantung pada kondisi di mana reaksi dilakukan. Selain kondisi reaksi yang lembut, produk esterifikasi tergantung pada berapa banyak setiap reaktan yang ada setiap saat selama reaksi. Dehidrasi juga tergantung pada populasi relatif etanol dan asam sulfat setiap saat selama reaksi.