กรดบอริกมีโครงสร้างเป็นชั้นประกอบด้วยไฮโดรเจน-พันธะ B(OH)3 หน่วยที่ไม่สมมาตร โดยมีระยะห่างระหว่างชั้น 318 พิโคมิเตอร์ สามารถละลายได้ในน้ำ แอลกอฮอล์ กลีเซอรอล อีเทอร์ และน้ำมันหอมระเหย สารละลายที่เป็นน้ำมีสภาพเป็นกรดอ่อน ความสามารถในการละลายของกรดบอริกในน้ำจะเพิ่มขึ้นตามอุณหภูมิที่เพิ่มขึ้น และสามารถระเหยได้ด้วยไอน้ำ ในสารละลายที่เป็นน้ำ กรดบอริกโดยหลักจะมีอยู่ในรูปโมโนเมอร์ B(OH)3 ที่เป็นสหภาพ แต่ส่วนเล็กๆ ของโมเลกุล B(OH)3 ที่ซับซ้อนด้วยไอออน OH- ในน้ำ ทำให้สารละลายมีความเป็นกรดเล็กน้อย
กรดบอริกเป็นกรดชนิด monoprotic ที่อ่อนมาก ความเป็นกรดไม่ได้เกิดจากการบริจาคโปรตอน เนื่องจากโบรอนเป็นอะตอม-ที่ขาดอิเล็กตรอน จึงสามารถเพิ่มไฮดรอกไซด์ไอออนจากโมเลกุลของน้ำ และปล่อยโปรตอนออกมา คุณสมบัติการขาดอิเล็กตรอน-นี้ถูกนำมาใช้โดยการเติมสารประกอบโพลีไฮดรอกซี (เช่น กลีเซอรอลและกลีเซอรอล) เพื่อสร้างสารเชิงซ้อนที่เสถียร ซึ่งจะช่วยเพิ่มความเป็นกรด
สาเหตุของความเป็นกรดของกรดบอริก (pKa=9.25):
อย่างไรก็ตาม สารในสารละลายไม่ได้ง่ายขนาดนั้นจริงๆ มีรายงานว่ากรดบอริกมีอยู่ในสารละลายเจือจาง (<0.025 mol/L) in the forms of B(OH)3 and [B(OH)4]-. However, at higher concentrations, the acidity of the solution increases significantly. Through pH and conductivity studies, it is believed that a stronger triboronic acid (pKa = 6.84) is formed in more concentrated boric acid solutions. Its anion structure is a cyclic triboronic acid with a hydroxyl group added.
แม้แต่กรดเตตระโบโรนิก H2B4O7 (pKa1µ4, pKa2µ9) ก็ถูกสร้างขึ้น นอกจากนี้ การมีอยู่ของไทรบอเรตไอออนยังได้รับการยืนยันในสารละลายผสมของกรดบอริกและบอเรต แน่นอนว่ามีหลายทฤษฎีเกี่ยวกับการดำรงอยู่และรูปแบบของกรดโพลีโบโรนิกและโพลีบอเรต อย่างไรก็ตาม ไอออนโพลีบอเรตที่ได้รับความนิยมมากที่สุดคือ HB2O4-, H4B3O7-, B4O72-, HB4O7- และ B5O8- ซึ่งในจำนวนนี้ไอออนไทรบอเรตมีความเป็นไปได้มากที่สุด
การเติมกลีเซอรอลลงในกรดบอริกจะกระตุ้นให้เกิดเอสเทอริฟิเคชัน ซึ่งลดความเข้มข้นของไอออนบอเรต และส่งเสริมการเกิดไอออนไนซ์ของกรดบอริก ซึ่งจะเป็นการเพิ่มความเป็นกรดของสารละลาย นอกจากกลีเซอรอลแล้ว กรดบอริกและบอเรตของกรดยังสามารถสร้างคีเลตที่เสถียรได้อย่างรวดเร็วร่วมกับโพลีออลอื่นๆ และกรดไฮดรอกซีคาร์บอกซิลิก - ส่วนใหญ่เป็น 1:1 แต่บางครั้งก็เป็น 1:2 ด้วยเช่นกัน ความเป็นกรดของกรดบอริกสามารถเพิ่มขึ้นได้อย่างมีนัยสำคัญโดยผลเชิงบูรณาการของโพลีออล ตัวอย่างเช่น เมื่อมีแมนนิทอล ค่าคงที่ไอออไนเซชันของกรดบอริกสามารถเพิ่มขึ้น 104 เท่า (จาก pKa=9.25 ถึง 5.15) ซึ่งเป็นพื้นฐานสำหรับการไตเตรทกรดบอริกด้วยสารละลาย NaOH เมื่อมีแมนนิทอลในเคมีวิเคราะห์
กรดบอริกทำปฏิกิริยากับกรดไฮโดรฟลูออริกในสารละลายที่เป็นน้ำเพื่อสร้างกรดไตรฟลูออโรบอริกทันที ซึ่งจะค่อยๆ เปลี่ยนเป็นกรดเตตระฟลูออโรบอริก:
มีผลิตภัณฑ์ขั้นกลางหลายชุดซึ่งสร้างลำดับปฏิกิริยาที่สมบูรณ์: H[B(OH)4], H[BF(OH)3], H[BF2(OH)2], H[BF3(OH)] และ H[BF4] ในจำนวนนี้ มีเพียงกรดโมโนฟลูออโรบอริก H[BF(OH)3] เท่านั้นที่เป็นสารตัวกลางชั่วคราว ฟลูออโรแอซิดอีกสามชนิดมีความเสถียรและสามารถเตรียมแยกกันได้
