L'àcid bòric té una estructura en capes formada per unitats asimètriques de B(OH)3 enllaçades amb hidrogen-, amb un espai entre capes de 318 picòmetres. És soluble en aigua, alcohol, glicerol, èters i olis essencials; la seva solució aquosa és dèbilment àcida. La solubilitat de l'àcid bòric a l'aigua augmenta amb l'augment de la temperatura i es pot volatilitzar amb el vapor d'aigua. En solució aquosa, l'àcid bòric existeix principalment com a monòmers B(OH)3 unionitzats, però una petita part de les molècules B(OH)3 es complexa amb ions OH- a l'aigua, fent que la solució sigui lleugerament àcida.
L'àcid bòric és un àcid monopròtic, molt feble. La seva acidesa no prové de la donació de protons. Com que el bor és un àtom-deficient d'electrons, pot afegir ions hidròxid de les molècules d'aigua, alliberant un protó. Aquesta propietat-deficient d'electrons s'utilitza afegint compostos polihidroxi (com el glicerol i el glicerol) per formar complexos estables, millorant així la seva acidesa.
Motiu de l'acidesa de l'àcid bòric (pKa=9.25):
Tanmateix, les substàncies de la solució no són tan senzilles. S'ha informat que l'àcid bòric existeix en solucions diluïdes (<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.
Fins i tot s'ha format àcid tetraborònic H2B4O7 (pKa1≈4, pKa2≈9). A més, s'ha confirmat la presència d'ions triborat en solucions mixtes d'àcid bòric i borat. Per descomptat, hi ha moltes teories sobre l'existència i les formes dels àcids poliborònics i els poliborats. Tanmateix, els ions poliborat més populars són HB2O4-, H4B3O7-, B4O72-, HB4O7- i B5O8-, entre els quals l'ió triborat és el més plausible.
L'addició de glicerol a l'àcid bòric desencadena l'esterificació, reduint la concentració d'ions borat i afavorint la ionització de l'àcid bòric, augmentant així l'acidesa de la solució. A més del glicerol, l'àcid bòric i els seus borats poden formar ràpidament quelats estables amb altres poliols i -àcids hidroxicarboxílics, predominantment 1:1, però de vegades també 1:2. L'acidesa de l'àcid bòric es pot millorar significativament per l'efecte integrador dels poliols; per exemple, en presència de manitol, la constant d'ionització de l'àcid bòric pot augmentar 104 vegades (de pKa=9.25 a 5,15), que és la base per a la valoració de l'àcid bòric amb solució de NaOH en presència de manitol en química analítica.
L'àcid bòric reacciona amb l'àcid fluorhídric en solució aquosa per formar immediatament àcid trifluorobòric, que després es converteix lentament en àcid tetrafluorobòric:
Hi ha una sèrie de productes intermedis que formen una seqüència de reacció completa: H[B(OH)4], H[BF(OH)3], H[BF2(OH)2], H[BF3(OH)] i H[BF4]. D'aquests, només l'àcid monofluorobòric H[BF(OH)3] és un intermediari temporal; els altres tres fluoroàcids són estables i es poden preparar individualment.
