Svavelsyra och väteperoxid är bland de mest använda kemikalierna, både industriellt och i laboratoriet. De hänger ihop på flera sätt. Två metoder för tillverkning av väteperoxid involverar användning av svavelsyra, även om dessa i stort sett har ersatts. Flera välkända laboratorieexperiment och demonstrationer som ingår i många skolplaner kräver dessa två föreningar. Dessutom ger en blandning av svavelsyra och väteperoxid en mycket frätande lösning med en mängd olika användningsområden inom halvledar-, pappers- och gruvindustrin.
Väteperoxid framställdes ursprungligen genom att surgöra bariumperoxid med saltsyra. Bariumklorid, som också bildas vid denna reaktion, avlägsnades genom tillsats av svavelsyra; de reagerar för att producera en olöslig fällning av bariumsulfat. En efterföljande metod involverade hydrolys av peroxidisvavelsyra, framställd genom elektrolys av svavelsyra. Idag tillverkas dock nästan all väteperoxid genom antrakinonprocessen, en mer ekonomisk procedur som inte involverar svavelsyra.
Reaktionen mellan svavelsyra och väteperoxid ger en vattenlösning av peroximonosvavelsyra (H2SO5): H2SO4 + H2O2 → H2SO5 + H2O. Denna är också känd som ”piranhalösning” på grund av dess frätande förmåga: den förstör snabbt de flesta organiska material. Ett annat namn för den är Caros syra, efter den tyske kemisten Heinrich Caro, som först tillverkade syran. Ren peroximonosvavelsyra – ett kristallint fast ämne vid rumstemperatur – framställs med en annan metod, men syran används vanligtvis som en vattenlösning. Piranhalösning framställs vanligtvis av koncentrerad svavelsyra och 30 % väteperoxid; proportionerna kan variera beroende på användning, men ett förhållande på 3:1 av svavelsyra till väteperoxid är en vanlig formulering.
Denna syra har ett antal användningsområden, men måste förberedas och hanteras mycket försiktigt. Det är ett kraftfullt oxidationsmedel och är särskilt användbart för att ta bort organiska rester. Av denna anledning används det ibland för rengöring av glas och annan laboratorieutrustning. Caros syra används också i stor utsträckning inom halvledarindustrin som etsmedel och för att säkerställa att kiselskivor och andra ömtåliga elektroniska komponenter är fria från organiska föroreningar. Andra användningsområden är inom gruvindustrin — för att separera metaller och malmer och sönderdela giftiga cyanidföreningar från avloppsvatten — och inom pappersindustrin — för delignifiering och blekning av trämassa.
Svavelsyra kan framställas genom reaktion mellan väteperoxid och svaveldioxid: H2O2 + SO2 → H2SO4. Denna metod används inte kommersiellt; reaktionen kan dock ske i atmosfären – där både svavelsyra och väteperoxid finns i små mängder – vilket bidrar till surt regn. Väteperoxid kan bildas naturligt genom fotokemiska reaktioner. Svaveldioxid produceras genom förbränning av svavelhaltiga fossila bränslen och naturligt genom vulkanisk aktivitet. Även om väteperoxid inte krävs för bildandet av surt regn från svaveldioxid, är peroxidreaktionen mycket snabbare.