NCl3 ist ein leicht polares Molekül. Dies liegt daran, dass Stickstoff ein einsames Elektronenpaar hat, das die gebundenen Elektronenpaare der kovalenten N-Cl-Bindungen abstößt, wodurch dem Molekül eine asymmetrische Struktur verliehen wird, bei der sich die Polaritäten der Bindungen nicht gegenseitig aufheben.
Stickstoff und Chlor haben ähnliche Elektronegativitäten, wodurch einzelne N-Cl-Bindungen im Wesentlichen unpolar sind. In NCl3 verwendet Stickstoff jedoch nur drei seiner fünf Valenzelektronen, um Bindungen mit Chlor einzugehen. Das einsame Elektronenpaar am Stickstoffatom stößt die gebundenen Elektronenpaare von sich weg und zu den Chloratomen hin ab. Dies macht das Molekül aufgrund der asymmetrischen Anordnung der drei N-Cl-Bindungen leicht polar.
