Die Carboxylwasserstoffatome der Essigsäure können teilweise zu Wasserstoffionen (Protonen) ionisiert und freigesetzt werden, was zur Acidität der Carbonsäure führt. Essigsäure ist eine schwache Säure in der wässrigen Lösung mit einem Säuregehalt von 4,8, pKa=4,75 (25 ° C) und einer 1 mol / l Essigsäurelösung (ähnlich der Konzentration von Haushaltsessig) mit einem pH-Wert von 2,4. was bedeutet, dass nur 0,4% Das Essigsäuremolekül dissoziiert.
Die Kristallstruktur von Eisessig zeigt, dass die Moleküle durch Wasserstoffbrückenbindung zu Dimeren (auch Diassoziaten genannt) kombiniert werden und die Dimere auch im Dampfzustand bei 120 ° C vorliegen. Das Dimer hat eine höhere Stabilität. Das Molekulargewichtsbestimmungsverfahren und die Röntgenbeugung wurden durch Gefrierpunktreduktion nachgewiesen. Die Carbonsäuren mit niedrigeren Molekulargewichten wie Ameisensäure und Essigsäure liegen im festen und flüssigen Zustand und sogar im gasförmigen Zustand in Form eines Dimers vor. Wenn Essigsäure und Wasser gelöst werden, wird die Wasserstoffbindung zwischen den Dimeren schnell aufgebrochen. Andere Carbonsäuren weisen ähnliche Dimerisierungsphänomene auf.