Natriumcarbonaat (Na2CO3) is bij kamertemperatuur een reukloos, grijswit poeder dat hygroscopisch is. Dit betekent dat wanneer het aan lucht wordt blootgesteld, het spontaan watermoleculen kan opnemen. Een andere bekende verbinding die deze hygroscopische eigenschap heeft, is suiker. Natriumcarbonaat heeft een smeltpunt van 851°C (564°F), een dichtheid van 2,53 g/cm3, en is oplosbaar in water. Een wateroplossing van natriumcarbonaat heeft een basische pH en een sterk basische smaak. Wanneer het in een licht zure oplossing wordt gebracht, ontleedt het en vormt het belletjes. Dit effect, dat bruisen wordt genoemd, wordt aangetroffen in veel commerciële antacideproducten die natriumcarbonaat als actief ingrediënt gebruiken.
Watervrij (zonder water) natriumcarbonaat kan verschillende hoeveelheden water absorberen en hydraten vormen die enigszins verschillende eigenschappen hebben. Wanneer één watermolecule per molecule natriumcarbonaat wordt geabsorbeerd, wordt de resulterende stof, natriumcarbonaatmonohydraat, weergegeven door de chemische formule Na2CO3 – H2O. Deze verbinding heeft een iets lagere dichtheid dan de watervrije versie. Een ander veel voorkomend hydraat wordt gevormd door de absorptie van tien watermoleculen per molecuul natriumcarbonaat. Deze verbinding, Na2CO3- 10H2O, bekend als natriumcarbonaat-decahydraat, bestaat als transparante kristallen die gemakkelijk bruisen bij blootstelling aan de lucht.