碳酸氢根是碳酸的共轭碱，也是碳酸根离子的共轭酸。碳酸氢根（HCO ₃ ^-）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 ^-）。

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（CO ₃ ^2-）和氢离子（H ⁺），也会水解生成 氢氧根离子（OH ^-）和碳酸（H ₂CO ₃），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。