La struttura di Lewis per lo ione nitrato ha un atomo di azoto al centro, con tre atomi di ossigeno che circondano l'azoto. Esiste un doppio legame di ossigeno-azoto e due singoli legami azoto-ossigeno. L'atomo di azoto non ha coppie solitarie di elettroni.
L'atomo di ossigeno a doppio legame ha due coppie solitarie di elettroni che riempiono il suo ottetto. I rimanenti atomi di ossigeno a legame singolo hanno tre coppie solitarie di elettroni che li circondano. Lo ione nitrato ha tre strutture risonanti. In ogni struttura risonante, l'azoto crea un doppio legame con uno dei tre atomi di ossigeno circostanti. L'atomo di ossigeno con cui l'azoto si lega a doppio legame è diverso in ciascuna struttura di risonanza.
