Борна киселина има слојевиту структуру састављену од асиметричних водоничним-везама Б(ОХ)3, са међуслојним размаком од 318 пикометара. Растворљив је у води, алкохолу, глицеролу, етрима и есенцијалним уљима; њен водени раствор је слабо кисел. Растворљивост борне киселине у води расте са порастом температуре и може да испари са воденом паром. У воденом раствору, борна киселина постоји првенствено као унионизовани Б(ОХ)3 мономери, али мали део Б(ОХ)3 молекула се комплексира са ОХ- јонима у води, чинећи раствор благо киселим.
Борна киселина је монопротична, врло слаба киселина. Његова киселост не потиче од донације протона. Пошто је бор атом са недостатком електрона-, он може да додаје хидроксидне јоне из молекула воде, ослобађајући протон. Ово својство недостатка електрона- користи се додавањем полихидрокси једињења (као што су глицерол и глицерол) да би се формирали стабилни комплекси, чиме се повећава његова киселост.
Разлог за киселост борне киселине (пКа=9.25):
Међутим, супстанце у раствору заправо нису тако једноставне. Пријављено је да борна киселина постоји у разблаженим растворима (<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.
Формирана је чак и тетраборна киселина Х2Б4О7 (пКа1≈4, пКа2≈9). Даље, присуство триборат јона је потврђено у мешаним растворима борне киселине и бората. Наравно, постоје многе теорије о постојању и облицима полиборних киселина и полибората. Међутим, најпопуларнији полиборатни јони су ХБ2О4-, Х4Б3О7-, Б4О72-, ХБ4О7- и Б5О8-, међу којима је триборатни јон највероватнији.
Додавање глицерола у борну киселину покреће естерификацију, смањујући концентрацију боратних јона и промовишући јонизацију борне киселине, чиме се повећава киселост раствора. Поред глицерола, борна киселина и њени борати могу брзо да формирају стабилне хелате са другим полиолима и -хидроксикарбоксилним киселинама, претежно 1:1, али понекад и 1:2. Киселост борне киселине може се значајно повећати интегративним дејством полиола; на пример, у присуству манитола, константа јонизације борне киселине може се повећати за 104 пута (са пКа=9.25 на 5,15), што је основа за титрацију борне киселине раствором НаОХ у присуству манитола у аналитичкој хемији.
Борна киселина реагује са флуороводоничном киселином у воденом раствору да одмах формира трифлуороборну киселину, која се затим полако претвара у тетрафлуороборну киселину:
Присутан је низ интермедијарних производа који формирају комплетну секвенцу реакције: Х[Б(ОХ)4], Х[БФ(ОХ)3], Х[БФ2(ОХ)2], Х[БФ3(ОХ)] и Х[БФ4]. Од њих, само монофлуороборна киселина Х[БФ(ОХ)3] је привремени интермедијер; остале три флуорокиселине су стабилне и могу се припремити појединачно.
