Sumporna kiselina i vodikov peroksid su među najčešće korištenim kemikalijama, kako industrijski tako i u laboratoriju. Povezani su na nekoliko načina. Dvije metode proizvodnje vodikovog peroksida uključuju upotrebu sumporne kiseline, iako su one uvelike zamijenjene. Nekoliko dobro poznatih laboratorijskih eksperimenata i demonstracija koji su dio mnogih školskih kurikuluma zahtijevaju ova dva spoja. Osim toga, miješanjem sumporne kiseline i vodikovog peroksida nastaje vrlo korozivna otopina koja se može koristiti u poluvodičkoj, papirnoj i rudarskoj industriji.
Vodikov peroksid je izvorno proizveden zakiseljavanjem barijevog peroksida klorovodičnom kiselinom. Barijev klorid, koji također nastaje ovom reakcijom, uklonjen je dodavanjem sumporne kiseline; reagiraju i stvaraju netopivi talog barijevog sulfata. Sljedeća metoda uključivala je hidrolizu peroksidisumporne kiseline, proizvedenu elektrolizom sumporne kiseline. Danas se, međutim, gotovo sav vodikov peroksid proizvodi postupkom antrakinona, što je ekonomičniji postupak koji ne uključuje sumpornu kiselinu.
Reakcijom sumporne kiseline i vodikovog peroksida nastaje vodena otopina peroksimonosumporne kiseline (H2SO5): H2SO4 + H2O2 → H2SO5 + H2O. Ovo je također poznato kao “pirana otopina” zbog svoje korozivnosti: brzo uništava većinu organskih materijala. Drugi naziv za nju je Carova kiselina, po njemačkom kemičaru Heinrichu Caru, koji je prvi proizveo kiselinu. Čista peroksimonosumporna kiselina – kristalna krutina na sobnoj temperaturi – priprema se drugom metodom, ali se kiselina općenito koristi kao vodena otopina. Piranha otopina se obično priprema od koncentrirane sumporne kiseline i 30% vodikovog peroksida; omjeri mogu varirati ovisno o upotrebi, ali omjer sumporne kiseline i vodikovog peroksida 3:1 je uobičajena formulacija.
Ova kiselina ima brojne namjene, ali s njom se mora vrlo pažljivo pripremati i rukovati. Snažno je oksidacijsko sredstvo i osobito je korisno za uklanjanje organskih ostataka. Zbog toga se ponekad koristi za čišćenje staklenog posuđa i druge laboratorijske opreme. Caroova kiselina se također naširoko koristi u industriji poluvodiča kao sredstvo za nagrizanje i za osiguranje da silikonske pločice i druge osjetljive elektroničke komponente ne sadrže organske zagađivače. Ostale namjene su u rudarskoj industriji — za odvajanje metala i ruda i razgradnju toksičnih cijanidnih spojeva iz otpadnih voda — te u industriji papira — za delignifikaciju i izbjeljivanje drvne mase.
Sumporna kiselina može nastati reakcijom vodikovog peroksida i sumporovog dioksida: H2O2 + SO2 → H2SO4. Ova metoda se ne koristi komercijalno; međutim, reakcija se može odvijati u atmosferi – gdje se i sumporna kiselina i vodikov peroksid nalaze u malim količinama – što pridonosi kiselim kišama. Vodikov peroksid može nastati prirodnim putem fotokemijskih reakcija. Sumpor dioksid nastaje spaljivanjem fosilnih goriva koja sadrže sumpor i prirodno vulkanskom aktivnošću. Iako vodikov peroksid nije potreban za stvaranje kiselih kiša iz sumporovog dioksida, reakcija peroksida je mnogo brža.