La formule chimique de l'acide nitrique est NHO3. La molécule a un atome d'azote central qui est lié dans une formation triangulaire à trois atomes d'oxygène.
L'un des atomes d'oxygène est à liaison simple à l'atome d'azote, l'un est à double liaison et l'autre est à liaison simple à l'azote avec une liaison supplémentaire à un seul atome d'hydrogène. Tous les atomes sont sur le même plan. L'acide nitrique est polaire, car l'atome d'azote central est chargé positivement, tandis que le seul atome d'oxygène à simple liaison est chargé négativement. Cela rend l'acide nitrique soluble dans l'eau. Cependant, l'acide nitrique réagit également avec l'eau pour générer de la chaleur.