Borsyra har en skiktad struktur som består av asymmetriska väte-bundna B(OH)3-enheter, med ett avstånd mellan skikten på 318 pikometer. Det är lösligt i vatten, alkohol, glycerol, etrar och eteriska oljor; dess vattenlösning är svagt sur. Borsyrans löslighet i vatten ökar med ökande temperatur och den kan förångas med vattenånga. I vattenlösning existerar borsyra främst som ojoniserade B(OH)3-monomerer, men en liten del av B(OH)3-molekyler komplexbinder med OH--joner i vatten, vilket gör lösningen lätt sur.
Borsyra är en monoprotisk, mycket svag syra. Dess surhet kommer inte från donation av protoner. Eftersom bor är en elektron-atom kan den lägga till hydroxidjoner från vattenmolekyler och frigöra en proton. Denna elektron-defekt utnyttjas genom att tillsätta polyhydroxiföreningar (som glycerol och glycerol) för att bilda stabila komplex, och därigenom förbättra dess surhet.
Orsak till surheten av borsyra (pKa=9.25):
Ämnena i lösningen är dock faktiskt inte så enkla. Det har rapporterats att borsyra finns i utspädda lösningar (<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.
Även tetraboronsyra H2B4O7 (pKa1≈4, pKa2≈9) har bildats. Dessutom har närvaron av triboratjoner bekräftats i blandade lösningar av borsyra och borat. Naturligtvis finns det många teorier om förekomsten och formerna av polyboronsyror och polyborater. De mest populära polyboratjonerna är dock HB2O4-, H4B3O7-, B4O72-, HB4O7- och B5O8-, bland vilka triboratjonen är den mest troliga.
Tillsats av glycerol till borsyra utlöser förestring, minskar boratjonkoncentrationen och främjar borsyrajonisering, vilket ökar surheten i lösningen. Förutom glycerol kan borsyra och dess borater snabbt bilda stabila kelater med andra polyoler och -hydroxikarboxylsyror, övervägande 1:1, men ibland också 1:2. Surheten hos borsyra kan avsevärt förbättras genom den integrerande effekten av polyoler; till exempel, i närvaro av mannitol, kan joniseringskonstanten för borsyra öka med 104 gånger (från pKa=9.25 till 5,15), vilket är grunden för titreringen av borsyra med NaOH-lösning i närvaro av mannitol i analytisk kemi.
Borsyra reagerar med fluorvätesyra i vattenlösning för att omedelbart bilda trifluorborsyra, som sedan långsamt omvandlas till tetrafluorborsyra:
En serie mellanprodukter finns närvarande, som bildar en fullständig reaktionssekvens: H[B(OH)4], H[BF(OH)3], H[BF2(OH)2], H[BF3(OH)] och H[BF4]. Av dessa är endast monofluorborsyra H[BF(OH)3] en tillfällig mellanprodukt; de andra tre fluorsyrorna är stabila och kan framställas individuellt.
