在反应过程中，浓硫酸把反应过程中的水吸收，使用反应平衡向右移动，促进反应的进行，可以生成更多的硝基苯。其实，在该反应中也有极少量浓硫酸与笨发生磺化反应。苯和浓硝酸反应时，苯也能与浓硫酸反应，因为有机反应副反应一般较多，所以苯也与浓硫酸反应。但是，控制温度可使苯与谁反应更多，如在50℃~60℃时以苯和浓硝酸反应为主，70℃时则以苯和浓硫酸反应为主。所以，在苯的硝化反应中，是先加浓硝酸，再加浓硫酸，待温度复恢至室温时再加苯。然后水浴加热，温度维持在50至60度。

因此，浓硫酸在反应中不仅是脱水剂，而且与硝酸作用生成硝酰正离子NO2+(或叫做硝基正离子)，硝酰正离子(NO2+)是进攻苯环的试剂，由此可见，浓硫酸在硝化反应中除了脱水作用外，还能使硝酸离解，促使硝酸完全转变为硝酰正离子；硝酰正离子和苯生成的正碳离子中间体受HSO4-作用，很容易失去一个质子(H+)完成取代反应过程，生成取代产物硝基苯。