Nitrat iyonu için Lewis yapısı merkezde bir azot atomuna sahiptir, azotu çevreleyen üç oksijen atomu vardır. Bir çift azot-oksijen bağı ve iki tek azot-oksijen bağı vardır. Azot atomunun yalnız çift elektronu yoktur.
İki bağlı oksijen atomunun oktetini dolduran iki yalnız elektron çifti vardır. Kalan tek bağlı oksijen atomlarının etrafını saran üç çift elektron çifti vardır. Nitrat iyonu üç rezonans yapısına sahiptir. Her rezonant yapıda, azot, üç çevreleyen oksijen atomundan biriyle bir çift bağ oluşturur. Azotun çift bağlandığı oksijen atomu, her rezonant yapıda farklıdır.
