La structure d'un anion thiosulfate est une forme tétraédrique légèrement déformée dans laquelle l'atome central est le soufre avec trois atomes d'oxygène environnants et un deuxième atome de soufre périphérique. L'ion est très similaire à un ion sulfate .
Les ions thiosulfate se forment lorsque les ions sulfate interagissent avec le soufre élémentaire ou lorsque les sulfures sont partiellement oxydés. Cette réaction nécessite beaucoup de chaleur et ne se produit généralement que dans de l'eau bouillante. En conséquence, les thiosulfates se trouvent généralement dans et à proximité des sources chaudes et des geysers. Le thiosulfate a des utilisations industrielles en tant qu'agent réducteur et est fréquemment utilisé dans la production d'argent et dans le traitement photo.