硝酸が水に溶けると、イオン化を受けます。イオン化では、水素（H）と窒素（N）の原子が破損し、H+イオンを溶液に放出します。
hno3 + h2o⇌H3o + + no3-
この方程式では、HNO3は酸、H2Oは水、H3O+はハイドロニウムイオン（H+が水と結合するときに形成されます）、NO3-は硝酸イオンを表します。 H+イオンは水分子で溶媒和してヒドロニウムイオンを形成し、溶液の酸性特性に寄与します。
溶液中のH+イオンの濃度は、その酸性度を決定します。存在するH+イオンが多いほど、酸が強くなります。硝酸は、水中で完全に解離し、そのほぼすべてのH+イオンを放出するため、強酸です。その結果、硝酸溶液はH3O+イオンの高濃度を持ち、強酸性特性を示します。
硝酸のこの酸性の性質は、n-O結合の極性と酸素原子の電気陰性度から生じます。硝酸イオン（-NO3）の酸素原子は、水素原子から電子を強く引き付け、O-H結合の破壊とH+イオンの放出を促進します。
