Formule développée du groupe fonctionnel acide phosphorique en solution acide. En solution alcaline, ce groupe fonctionnel libère deux atomes d'hydrogène et le phosphate ionisé a une charge formelle de -2. L'ion phosphate est un ion polyatomique constitué d'un atome de phosphore entouré de quatre atomes d'oxygène, formant un tétraèdre régulier. L'ion phosphate a une charge formelle de -3 et est la base conjuguée de l'ion hydrogénophosphate ; l'ion hydrogénophosphate est la base conjuguée de l'ion dihydrogénophosphate ; et l'ion dihydrogénophosphate est la base conjuguée de l'acide phosphorique. C'est une molécule hypervalente (l'atome de phosphore possède 10 électrons dans sa couche de valence). Le phosphate est également un composé organophosphoré de formule chimique OP(OR).
À l’exception de certains métaux alcalins, la plupart des phosphates sont insolubles dans l’eau dans des conditions standards.
Dans les solutions aqueuses diluées, le phosphate existe sous quatre formes. Dans un environnement fortement alcalin, l’ion phosphate est plus abondant ; dans un environnement faiblement alcalin, l’ion hydrogénophosphate est plus abondant. Dans un environnement faiblement acide, les ions dihydrogène phosphate sont plus courants ; dans un environnement fortement acide, l'acide phosphorique soluble dans l'eau est la forme principale.