Szobahőmérsékleten a nátrium-karbonát (Na2CO3) szagtalan, szürkésfehér por, amely higroszkópos. Ez azt jelenti, hogy ha levegővel érintkezik, spontán vízmolekulákat képes magába szívni. Egy másik ismert vegyület, amely ilyen higroszkópos tulajdonsággal rendelkezik, a cukor. A nátrium-karbonát olvadáspontja 851 °C, sűrűsége 2,53 g/cm3 , és vízben oldódik. A szódabikarbóna vizes oldata bázikus pH-jú és erősen lúgos ízű. Ha enyhén savas oldatba helyezzük, bomlik és buborékokat képez. Ez a pezsgésnek nevezett hatás számos kereskedelmi savlekötő termékben megtalálható, amelyek nátrium-karbonátot használnak hatóanyagként.
A vízmentes (víz nélküli) nátrium-karbonát különböző mennyiségű vizet képes felvenni és hidrátokat képezni, amelyek kissé eltérő tulajdonságokkal rendelkeznek. Ha a nátrium-karbonát minden molekulájára egy vízmolekula jut, a keletkező anyagot, a nátrium-karbonát-monohidrátot a Na2CO3 – H2O kémiai képlet képviseli. Ennek a vegyületnek valamivel kisebb a sűrűsége, mint a vízmentes változatnak. Egy másik gyakori hidrát a nátrium-karbonát molekulánként tíz vízmolekula elnyelésével keletkezik. Ez a vegyület, a Na2CO3- 10H2O, amely nátrium-karbonát dekahidrát néven ismert, átlátszó kristályok formájában létezik, amelyek levegőn könnyen pezsegnek.