NCl3 est une molécule légèrement polaire. En effet, l'azote a une seule paire d'électrons qui repousse les paires d'électrons liés des liaisons covalentes N-Cl, donnant ainsi à la molécule une structure asymétrique où les polarités des liaisons ne s'annulent pas.
L'azote et le chlore ont des électronégativités similaires, ce qui rend la liaison N-Cl individuelle essentiellement non polaire. Cependant, dans NCl3, l'azote n'utilise que trois de ses cinq électrons de valence pour former des liaisons avec le chlore. La seule paire d'électrons sur l'atome d'azote repousse les paires d'électrons liés loin d'elle-même et vers les atomes de chlore. Cela rend la molécule légèrement polaire en raison de la disposition asymétrique des trois liaisons N-Cl.
