鉛室法是一種用于大量生產硫酸的工業方法。 它在很大程度上已被接觸過程所取代。

二氧化硫與蒸汽和二氧化氮一起被引入到襯有鉛板的大腔室中，在那里氣體被水和腔室酸（62-70% 的硫酸）噴灑下來。 二氧化硫和二氧化氮溶解，在大約 30 分鐘的時間內，二氧化硫被氧化成硫酸。 二氧化氮的存在對于反應以合理的速率進行是必要的。 這個過程是高度放熱的，腔室設計的一個主要考慮是提供一種方法來消散反應中形成的熱量。

早期的工廠使用非常大的鉛襯木矩形室（故障箱室），這些室由環境空氣冷卻。 內部鉛護套用于容納腐蝕性硫酸并使木室防水。 大約在 19 世紀之交，此類工廠需要大約半立方米的體積來處理相當于一公斤燃燒硫磺的二氧化硫。 在 19 世紀中葉，法國化學家約瑟夫·路易斯·蓋-呂薩克將這些腔室重新設計為石器填充的磚石圓柱體。 在 20 世紀，使用 Mills-Packard 室的工廠取代了早期的設計。 這些腔室是高大的錐形圓柱體，通過沿著腔室外表面流下的水進行外部冷卻。

用于該過程的二氧化硫是通過燃燒元素硫或通過在爐中的空氣流中焙燒含硫金屬礦石來提供的。 早期制造過程中，氮氧化物是通過硝在酸存在下高溫分解產生的，后來逐漸被氨在催化劑存在下在空氣中氧化成一氧化氮所取代。 氮氧化物的回收和再利用是室式工藝設備運行中的重要經濟考慮因素。

在反應室中，一氧化氮與氧氣反應生成二氧化氮。 來自腔室底部的液體被稀釋并泵送到腔室頂部，然后向下噴成細霧。 二氧化硫和二氧化氮被液體吸收，反應生成硫酸和一氧化氮。 釋放的一氧化氮微溶于水，并返回到腔室中的氣體中，在那里它與空氣中的氧氣發生反應，重新生成二氧化氮。 一定比例的氮氧化物以亞硝酰硫酸和硝酸的形式被隔離在反應液中，因此必須在過程進行時添加新鮮的一氧化氮。 后來的室內工廠包括一個高溫格洛弗塔，用于從室內液體中回收氮氧化物，同時將室內酸濃縮至高達 78% 的 H2SO4。 來自腔室的廢氣通過進入塔進行洗滌，一些格洛弗酸通過塔流過破碎的瓷磚。 氮氧化物被吸收形成亞硝基硫酸，然后返回格洛弗塔以回收氮氧化物。

反應室中產生的硫酸濃度限制在 35% 左右。 在較高濃度下，亞硝基硫酸以“室晶”的形式沉淀在鉛壁上，不再能夠催化氧化反應。

二氧化硫是通過燃燒元素硫或在氣流中焙燒黃鐵礦產生的：

S8 + 8 O2 → 8 SO24 FeS2 + 11 O2 → 2 Fe2O3 + 8 SO2

氮氧化物是由硝在硫酸存在下分解產生的，或由亞硝基硫酸水解產生的：

2 NaNO3 + H2SO4 → Na2SO4 + H2O + NO + NO2 + O22 NOHSO4 + H2O → 2 H2SO4 + NO + NO2

在反應室中，二氧化硫和二氧化氮溶解在反應液中。 二氧化氮水合生成亞硝酸，然后亞硝酸將二氧化硫氧化成硫酸和一氧化氮。 這些反應沒有很好地表征，但已知亞硝基硫酸是至少一個途徑中的中間體。 主要的總體反應是：

2 NO2 + H2O → HNO2 + HNO3SO2（水溶液）+ HNO3 → NOHSO4NOHSO4 + HNO2 → H2SO4 + NO2 + NOSO2（水溶液）+ 2 HNO2 → H2SO4 + 2 NO

一氧化氮從反應液中逸出，隨后被再氧化。