氢氧化钠于水中会完全解离成钠离子与氢氧根离子，可与任何质子酸进行酸碱中和反应，以盐酸为例：
NaOH + HCl = NaCl + H2O
另外，于许多的有机反应中，氢氧化钠也扮演着催化剂的角色，其中，最具代表性的莫过于皂化反应：
RCOOR' + NaOH = RCOONa + R'OH
之所以氢氧化钠于空气中容易变质，是因为空气中含有二氧化碳:
2NaOH + CO2 = Na2CO3 + H2O
倘若持续通入过量的二氧化碳，则会生成碳酸氢钠，俗称为小苏打，反应方程式如下所示：
Na2CO3 + CO2 + H2O = 2NaHCO3
氢氧化钠腐蚀性极高，就连玻璃制品也无法幸免于难，两者会生成硅酸钠，使得玻璃仪器中的活塞黏着于仪器上，无法再次使用之。如果以玻璃容器长时间盛装热的氢氧化钠溶液，会造成玻璃容器损坏，甚至破裂的情况。
两性金属会与氢氧化钠反应生成氢气，1986年，英国有一油罐车误装载重量百分率浓度为25%的氢氧化钠水溶液，氢氧化钠便与油罐壁上的铝产生化学变化，导致油罐因内部压力过载而永久受损，反应方程式如下所示：
2Al + 2NaOH + 2H2O = 2NaAlO2 + 3H2↑
氢氧化铝为一相当常用于除去水中杂质的胶状凝聚剂，因过渡金属的氢氧化物大都不太溶于水，故于自来水中添加明矾可促使过渡金属以氢氧化物的形式沉淀析出，再利用简单的过滤设备，即可完成自来水的初步过滤。明矾的制备也牵涉到氢氧化钠的使用：
2Al2(SO4)3 + 2NaOH + 2H2O = 2Al(OH)3 + 3H2↑
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