Die chemische Formel für Salpetersäure ist NHO3. Das Molekül hat ein zentrales Stickstoffatom, das in einer Dreiecksformation an drei Sauerstoffatome gebunden ist.
Eines der Sauerstoffatome ist einfach an das Stickstoffatom gebunden, eines ist doppelt gebunden und eines ist einfach an den Stickstoff gebunden mit einer zusätzlichen Bindung an ein einzelnes Wasserstoffatom. Alle Atome liegen auf derselben Ebene. Salpetersäure ist polar, da das zentrale Stickstoffatom positiv geladen ist, während das einzelne einfach gebundene Sauerstoffatom negativ geladen ist. Dadurch wird Salpetersäure wasserlöslich. Salpetersäure reagiert jedoch auch mit Wasser, um Wärme zu erzeugen.