物質結構

正磷酸是由一個單一的磷氧四面體構成的磷酸。在磷酸分子中P原子是sp雜化的，3個雜化軌道與氧原子間形成3個σ鍵，另一個P—O鍵是由一個從磷到氧的σ配鍵和兩個由氧到磷的d-p配鍵組成的。σ配鍵是磷原子上的一對孤對電子向氧原子的空軌道配位而形成。d←p配鍵是氧原子的py、pz軌道上的兩對孤對電子和磷原子的dxz、dyz空軌道重疊而成。由于磷原子3d能級比氧原子的2p能級能量高很多，組成的分子軌道不是很有效的，所以P—O鍵從數目上來看是三重鍵，但從鍵能和鍵長來看是介于單鍵和雙鍵之間。純H3PO4和它的晶體水合物中都有氫鍵存在，這可能是磷酸濃溶液粘稠的原因。

物理性質

熔點：42℃

沸點：261℃（分解，磷酸受熱逐漸脫水，因此沒有自身的沸點）

市售磷酸是含85%H3PO4的粘稠狀濃溶液。從濃溶液中結晶，則形成半水合物2H3PO4·H2O（熔點302.3K）。

結（冰）晶點：

磷酸屬于中強酸，其結晶點（冰點）為21℃，當低于此溫度時會析出半水物結（冰）晶。當然，通常磷酸在10℃以上甚至更低溫度下也不結（冰）晶，這是由于磷酸具有過冷的特性，也就是實際上市售的磷酸在低于21℃時會偏離其結（冰）晶點，不會立即結（冰）晶的現象存在。但這樣的低溫只要維持一段時間，在靜止的狀態下，磷酸很容易產生結（冰）晶。

磷酸結晶就像其他液體結晶一樣屬于物理變化而非化學變化。其化學性質不會因結晶而改變，也即磷酸的質量是不會因結晶而受影響的，只要給予溫度熔化或加熱水稀釋溶化，仍可以正常使用。

結晶特性：磷酸濃度高、純度高，結晶性高。根據經驗，當氣溫在4攝氏度上下，濃度大于85%時，其結晶性增大，若不慎混入結（冰）晶磷酸，會造成原本沒有結（冰）晶的磷酸立即感染而結（冰）晶，而且磷酸結（冰）晶異常迅速，直致磷酸儲存容器大部結（冰）晶。磷酸結（冰）晶后，上部磷酸變稀，下部沉積針狀結（冰）晶體純磷酸。根據經驗，75%磷酸在較低（4℃附近）的溫度下也較難結（冰）晶，因此在較低的氣溫條件下，建議使用75%磷酸比較妥當。

磷酸結（冰）晶好比水結冰，是其本身的物理性能，固有屬性，不能改變，只有妥善保存處理才能防止結（冰）晶。