NCl3 è una molecola leggermente polare. Questo perché l'azoto ha una coppia solitaria di elettroni che respinge le coppie di elettroni legate dei legami covalenti N-Cl, dando così alla molecola una struttura asimmetrica dove le polarità dei legami non si annullano a vicenda.
L'azoto e il cloro hanno elettronegatività simili, rendendo il legame N-Cl individuale essenzialmente non polare. Tuttavia, in NCl3, l'azoto usa solo tre dei suoi cinque elettroni di valenza per formare legami con il cloro. La coppia solitaria di elettroni sull'atomo di azoto respinge le coppie di elettroni legate lontano da se stessa e verso gli atomi di cloro. Questo rende la molecola leggermente polare a causa della disposizione asimmetrica dei tre legami N-Cl.
