Koolsuur is 'n nie-stabiele chemiese verbinding met formule H2CO3. Dit is 'n diprotiese brønstedsuur. Sy afgeleide soute bevat die waterstofkarbonaat-ione HCO−3 (ook bekend as bikarbonaat) of die karbonaat-ione CO2−3. Koolsuur vorm wanneer koolstofdioksied oplos in water, maar die molekuul het net 'n lewensduur van ongeveer 26 milisekonde. Dit reageer skielik met water om hidronium en bikarbonaat te vorm: C O 2 + 2 H 2 O → H 2 C O 3 + H 2 O → H 3 O + + H C O 3 − {\displaystyle CO_{2}+2H_{2}O\to H_{2}CO_{3}+H_{2}O\to H_{3}O^{+}+HCO_{3}^{-}} In basiese oplossings verskuif hierdie reaksies na regs en sal die reskonsentrasie van koolsuur baie laag wees. In suur oplossings sal die reaksie na links skuif en sal koolstofdioksied uit die oplossing verdryf word, soos uit 'n gaskoeldrankie. In die Arrhenius-teorie van sure en basisse is koolsuur 'n probleem gewees, omrede die pogings om dié stof in suiwere vorm te isoleer altyd gefaal het.