Bei Raumtemperatur ist Natriumkarbonat (Na2CO3) ein geruchloses, grau-weißes Pulver, das hygroskopisch ist. Das heißt, wenn es der Luft ausgesetzt wird, kann es spontan Wassermoleküle aufnehmen. Eine weitere bekannte Verbindung, die diese hygroskopische Eigenschaft besitzt, ist Zucker. Natriumcarbonat hat einen Schmelzpunkt von 851°C (1.564°F), eine Dichte von 2,53 g/cm3 und ist wasserlöslich. Eine wässrige Lösung von Soda hat einen basischen pH-Wert und einen stark alkalischen Geschmack. Wenn sie in eine leicht saure Lösung gegeben wird, zersetzt sie sich und bildet Blasen. Dieser als Sprudeln bezeichnete Effekt findet sich in vielen handelsüblichen Antazida-Produkten, die Natriumcarbonat als Wirkstoff enthalten.
Wasserfreies (ohne Wasser) Natriumcarbonat kann verschiedene Mengen Wasser aufnehmen und Hydrate bilden, die leicht unterschiedliche Eigenschaften haben. Wenn ein Wassermolekül pro Natriumcarbonatmolekül absorbiert wird, wird die resultierende Substanz, Natriumcarbonatmonohydrat, durch die chemische Formel Na2CO3 – H2O dargestellt. Diese Verbindung hat eine etwas geringere Dichte als die wasserfreie Version. Ein weiteres gängiges Hydrat entsteht durch die Absorption von zehn Wassermolekülen pro Molekül Natriumcarbonat. Diese Verbindung, Na2CO3- 10H2O, bekannt als Natriumcarbonatdecahydrat, liegt in Form von durchsichtigen Kristallen vor, die an der Luft leicht aufbrausen.