Borsyre har en lagdelt struktur bestående af asymmetriske hydrogen-bundne B(OH)3-enheder med en mellemlagsafstand på 318 picometer. Det er opløseligt i vand, alkohol, glycerol, ethere og æteriske olier; dens vandige opløsning er svagt sur. Opløseligheden af borsyre i vand stiger med stigende temperatur, og den kan fordampe med vanddamp. I vandig opløsning eksisterer borsyre primært som uioniserede B(OH)3-monomerer, men en lille del af B(OH)3-molekyler danner et kompleks med OH--ioner i vand, hvilket gør opløsningen let sur.
Borsyre er en monoprotisk, meget svag syre. Dens surhedsgrad stammer ikke fra donation af protoner. Fordi bor er et elektron--atom, kan det tilføje hydroxidioner fra vandmolekyler og frigive en proton. Denne elektron-mangelegenskab udnyttes ved at tilføje polyhydroxyforbindelser (såsom glycerol og glycerol) for at danne stabile komplekser, hvorved dens surhedsgrad øges.
Årsag til surhedsgraden af borsyre (pKa=9.25):
Men stofferne i opløsningen er faktisk ikke så simple. Det er blevet rapporteret, at borsyre findes i fortyndede opløsninger (<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.
Selv tetraboronsyre H2B4O7 (pKa1≈4, pKa2≈9) er blevet dannet. Desuden er tilstedeværelsen af triborationer blevet bekræftet i blandede opløsninger af borsyre og borat. Selvfølgelig er der mange teorier om eksistensen og former for polyboronsyrer og polyborater. De mest populære polyborationer er dog HB2O4-, H4B3O7-, B4O72-, HB4O7- og B5O8-, blandt hvilke triboration-ionen er den mest plausible.
Tilsætning af glycerol til borsyre udløser esterificering, reducerer borationkoncentrationen og fremmer borsyreionisering, hvilket øger opløsningens surhedsgrad. Udover glycerol kan borsyre og dens borater hurtigt danne stabile chelater med andre polyoler og -hydroxycarboxylsyrer, overvejende 1:1, men også nogle gange 1:2. Surhedsgraden af borsyre kan forbedres væsentligt af polyolers integrerende virkning; for eksempel, i nærvær af mannitol, kan ioniseringskonstanten for borsyre stige med 104 gange (fra pKa=9.25 til 5,15), hvilket er grundlaget for titreringen af borsyre med NaOH-opløsning i nærvær af mannitol i analytisk kemi.
Borsyre reagerer med flussyre i vandig opløsning for straks at danne trifluorborsyre, som derefter langsomt omdannes til tetrafluorborsyre:
En række mellemprodukter er til stede, som danner en komplet reaktionssekvens: H[B(OH)4], H[BF(OH)3], H[BF2(OH)2], H[BF3(OH)] og H[BF4]. Af disse er kun monofluorborsyre H[BF(OH)3] et midlertidigt mellemprodukt; de andre tre fluorsyrer er stabile og kan fremstilles individuelt.
