Το οξικό οξύ και το θειικό οξύ είναι, αντίστοιχα, ένα οργανικό καρβοξυλικό οξύ και ένα ανόργανο ή «ορυκτό» οξύ. Ο συνδυασμός παγόμορφου οξικού οξέος και θειικού οξέος, ενός από τα ισχυρότερα απλά οξέα, οδήγησε σε ένα από τα δύο παλαιότερα γνωστά «υπεροξέα». Αυτός ο όρος, υπεροξύ, εισήχθη από τους χημικούς Hall και Conant το 1927, και αναφέρεται σε δύο ομάδες εξ ορισμού. Οποιοδήποτε οξύ ισχυρότερο από 100 τοις εκατό θειικό οξύ είναι υπεροξύ της ποικιλίας Brönsted, ενώ οποιοδήποτε οξύ ισχυρότερο από το άνυδρο τριχλωριούχο αλουμίνιο είναι υπεροξύ της ποικιλίας Lewis. Ο συνδυασμός οξέων από αυτές τις δύο ομάδες είχε ως αποτέλεσμα τα ισχυρότερα γνωστά υπεροξέα, συμπεριλαμβανομένου του περίφημου «μαγικού οξέος» που αποτελείται από φθοροσουλφονικό οξύ και πενταφθοριούχο αντιμόνιο.
Δεδομένου ότι είναι ένα μέτρια ασθενές οξύ, μπορεί να φαίνεται ότι ο συνδυασμός οξικού οξέος και θειικού οξέος θα πρέπει να οδηγήσει σε ένα υγρό ενδιάμεσης οξύτητας. Αυτό δεν συμβαίνει, διότι αυτή η ενέργεια δεν έχει ως αποτέλεσμα απλώς τη δημιουργία μιας λύσης. Αντίθετα, συμβαίνει μια αντίδραση μεταξύ των δύο ουσιών. Για να κατανοήσουμε την αντίδραση μεταξύ οξικού οξέος και θειικού οξέος όσο το δυνατόν πληρέστερα, είναι απαραίτητο να επικεντρωθούμε προσεκτικά στην πραγματική δομή μιας καρβοξυλικής ομάδας.
Τα άτομα οξυγόνου εντός της καρβοξυλικής ομάδας (-COOH), αν και έλκονται παρακείμενα, δεν συνδέονται μεταξύ τους. Στην πραγματικότητα, το αριστερό άτομο οξυγόνου συνδέεται μόνο με το άτομο άνθρακα, σχηματίζοντας μια ομάδα καρβονυλίου (-C=O), ενώ το δεξιό οξυγόνο συνδέεται μόνο με τα άτομα άνθρακα και υδρογόνου, -C-OH. Αυτό μας δίνει τη δυνατότητα να οπτικοποιήσουμε την αντίδραση CH3COOH + H2SO4 → CH3C(OH)2+. Για λόγους διευκρίνισης, αυτή η δομή μπορεί επίσης να γραφεί: CH3C(OH)(OH). Θεωρητικά, ένα μόριο οξικού οξέος πρωτονιωμένο από θειικό οξύ θα είχε ως αποτέλεσμα την παραγωγή HSO4-, ενώ εάν ένα δεύτερο μόριο οξικού οξέος πρωτονιωθεί από αυτό το εναπομένον διθειικό ανιόν, ο μηχανισμός είναι CH3COOH + HSO4- → CH3CO(OH)2 + SO4-2.
Μόλις πρωτονιωθεί, πιστεύεται ότι αυτή η δομή αλλάζει με διάφορους τρόπους, συμπεριλαμβανομένης της επανασύστασης μιας καρβονυλικής ομάδας, με τον δεύτερο κλάδο να γίνεται -C-OH2+. Οι τροποποιημένες δομές οξικού οξέος με τη μία ή την άλλη μορφή θα ενώνονταν σε τμήματα που μοιάζουν με πολυμερή με μία από τις τρεις ουσίες – μόρια θειικού οξέος, ιόντα HSO4- ή ιόντα SO4-2. Αυτό που σίγουρα έχει προσδιοριστεί είναι ότι η στοιχειομετρική αναλογία οξικού οξέος και θειικού οξέος για την καλύτερη συμπεριφορά υπεροξέων είναι, στη φάση πρωτονίωσης, 2:1. Στο επίπεδο σχηματισμού τελικού προϊόντος ή τμήματος, η αναλογία αλλάζει σε 2:3.