Kot vsa snov lahko žveplova kislina obstaja kot trdna, tekoča ali plinasta snov. Temperatura kisline določa, v katerem agregatnem stanju je, pri čemer nižje temperature upočasnijo atome, dokler ne postanejo trdni, višje temperature pa ustvarijo dovolj gibanja v atomih, da postane najprej tekočina in nato plin. Čeprav je žveplova kislina tekočina pri sobni temperaturi, je mogoče ustvariti trdno žveplovo kislino tako, da jo ohladimo na temperaturo pod 50 stopinj Fahrenheita (10 stopinj Celzija). Ko žveplovo kislino razredčimo z vodo, se temperatura, potrebna za ustvarjanje trdne žveplove kisline, razlikuje glede na razredčitev.
Da bi ustvarili trdno žveplovo kislino, je treba kislino ohraniti pod tališčem. Za čisto žveplovo kislino to pomeni, da je treba kislino hraniti pod 50 stopinj Fahrenheita. Če kislina doseže to temperaturo, se hitro stopi v tekočino. Žveplovo kislino običajno smatramo za tekočino, ker ima to obliko pri sobni temperaturi, tako je običajno shranjena.
Čeprav se čista žveplova kislina strdi pri temperaturah pod 50 stopinj Fahrenheita, je večina žveplove kisline razredčena z vodo. Ta vrsta kisline zlahka reagira z vodo, zaradi česar je težko ohraniti čistost. Poleg tega je kislina pri določenih razredčitvah bolj stabilna, zato jo običajno hranimo delno razredčeno. Pri 99 % žveplove kisline, 1 % vode bo kislina zamrznila, ko bo dosegla temperaturo 41 stopinj Fahrenheita (5 stopinj Celzija). Pri 98 % ustvarjanje trdne žveplove kisline zahteva temperature pod 30 stopinj Fahrenheita (-1.1 stopinje Celzija).
Pomembno je preveriti specifično tališče za vsako koncentracijo žveplove kisline, ki bo zamrznjena, saj temperatura, potrebna za pretvorbo tekoče žveplove kisline v trdno snov, ne sledi običajnemu vzorcu. Razredčenje, ki vsebuje 93 % žveplove kisline, ki se lahko uporabi za ustvarjanje vodikovega fluorida, postane trdna pri -21 stopinj Fahrenheita (-29.4 stopinje Celzija), pri temperaturi, nižji od tiste, ki je potrebna za zamrznitev 98 % kisline. Razredčenje 78 % kisline postane trdno pri 11.5 stopinj Fahrenheita (-11.4 stopinje Celzija).
Industrije najverjetneje uporabljajo žveplovo kislino v tekoči obliki. Čeprav trdna žveplova kislina ni posebej uporabna, je pomembno, da se vsak, ki shranjuje ta material, zaveda zmrziščne točke za razredčitev žveplove kisline, ki jo shranjuje, in kislino je treba hraniti pri temperaturah, ki ohranjajo bodisi v trdnem ali tekoča oblika. Fizikalne lastnosti kisline, vključno s količino volumna, ki jo zavzame, se lahko spremenijo, če kislina prehaja iz ene faze v drugo, nepričakovana sprememba volumna pa lahko povzroči stres na posodi, ki se uporablja za shranjevanje kisline.