碳酸氢根（HCO₃^-）的原子排布为平面结构，碳位于中心，与三个氧原子键连（一个C=O，一个C-OH，一个C-O^-）。它是碳酸的共轭碱，也是碳酸根离子的共轭酸。水溶液中存在下列平衡，碳酸氢根既可发生电离生成碳酸根离子（CO₃^2-）和氢离子（H⁺），也会水解生成氢氧根离子（OH^-）和碳酸（H₂CO₃），由于碳酸氢根的水解（产生OH^-）程度大于电离（产生H⁺）程度，因此其水溶液呈弱碱性。