溶液顯酸性，硫代硫酸鈉自己氧化還原，生成硫單質。

方程式：CuCl + 2S₂O₃2⁻ = [Cu(S₂O₃)₂]3⁻ + Cl⁻

硫代硫酸鈉為無色、透明的結晶或結晶性細粒；無臭，味咸；在干燥空氣中有風化性，在濕空氣中有潮解性；水溶液顯微弱的堿性反應。

在硫氰酸酶參與下，能與體內游離的或與高鐵血紅蛋白結合的氰離子相結合，形成無毒的硫氰酸鹽由尿排出而解氰化物中毒。