Một chất humic điển hình là một hỗn hợp của nhiều phân tử, một số trong đó dựa trên môtíp của các hạt nhân thơm với các nhóm thay thế phenolic và carboxylic, liên kết với nhau; hình minh họa cho thấy một cấu trúc điển hình.

Các nhóm chức năng có đóng góp nhiều nhất cho điện tích bề mặt và độ hoạt hóa của các chất humic là nhóm phenolic và carboxylic[1]. Axit humic hoạt động như các hỗn hợp của các axit hai base, với giá trị pK1 khoảng 4 cho protonat hóa nhóm carboxyl và khoảng 8 cho protonat hóa nhóm phenolat. Có sự tương đồng tổng thể đáng kể giữa các axit humic riêng rẽ[4]. Vì lý do này, các giá trị pK đo được của một mẫu đã cho nào đó là giá trị trung bình có liên quan tới các loại hợp thành. Đặc điểm quan trọng khác là mật độ điện tích. Các phân tử có thể tạo thành một cấu trúc siêu phân tử liên kết với nhau bởi các lực phi cộng hóa trị, chẳng hạn như lực Van der Waals, π-π, và liên kết CH-π[5].

Sự hiện diện của các nhóm carboxylat và phenolat tạo cho axit humic khả năng tạo các phức chất với các ion như Mg2+, Ca2+, Fe2+ và Fe3+. Nhiều axit humic có hai hoặc nhiều hơn các nhóm này, được sắp xếp sao cho nó cho phép sự hình thành các phức chất chelat[6]. Sự hình thành các phức chất chelat là một khía cạnh quan trọng của vai trò sinh học của axit humic trong việc điều chỉnh tính sinh khả dụng của các ion kim loại[4].