碳酸鈉的水溶液呈堿性且有一定的腐蝕性,能與酸發生復分解反應,也能與一些鈣鹽、鋇鹽發生復分解反應。溶液顯堿性,可使酚酞變紅。穩定性穩定性較強,但高溫下也可分解,生成氧化鈉和二氧化碳:長期暴露在空氣中能吸收空氣中的水分及二氧化碳,生成碳酸氫鈉,并結成硬塊:碳酸鈉的結晶水合物石堿(Na2CO3·10H2O)在干燥的空氣中易風化
水解反應由于碳酸鈉在水溶液中水解,電離出的碳酸根離子與水中氫離子結合成碳酸氫根離子,導致溶液中氫離子減少,剩下電離的氫氧根離子,所以溶液pH顯堿性。由于碳酸根可以結合水中的質子(即氫離子)生成碳酸氫根和碳酸,并且能結合酸中的質子釋放二氧化碳。所以碳酸鈉在酸堿質子理論中屬于布朗斯特堿。