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安息香酸は、芳香族カルボン酸として化学的に分類される固体の白い結晶性物質です。その分子式はC7H6O2と書くことができます。その化学的性質は、各分子が芳香環に結合したカルボキシル基からなるという事実に基づいています。カルボキシル基は、反応して、塩、エステル、酸ハロゲン化物などの生成物を形成します。芳香環は、スルホン化、ニトロ化、ハロゲン化などの反応を受ける可能性があります。
分子構造
カルボン酸の中でも安息香酸は分子構造が最も単純で、1つのカルボキシル基（COOH）がベンゼン環の炭素原子に直接結合しています。 （分子式C6H6の）ベンゼン分子は、6つの炭素原子の芳香環によって形成され、それぞれに水素原子が結合しています。安息香酸分子では、COOH基が環の水素の1つを置き換えます。この構造を示すために、安息香酸（C7H6O2）の分子式は一般にC6H5COOHと表記されます。
安息香酸の化学的性質は、その分子構造に基づいています。特に、安息香酸の反応は、カルボキシル基または芳香環の修飾を含み得る。
塩の形成
安息香酸の酸性部分はカルボキシル基であり、塩基と反応して塩を形成します。たとえば、水酸化ナトリウム（NaOH）と反応して、イオン性化合物（C6H5COO-Na +）である安息香酸ナトリウムを生成します。安息香酸と安息香酸ナトリウムの両方が食品保存料として使用されています。
エステル製造
安息香酸はアルコールと反応してエステルを生成します。たとえば、エチルアルコール（C2H5OH）では、安息香酸は安息香酸エチル、エステル（C6H5CO-O-C2H5）を形成します。一部の安息香酸エステルは可塑剤です。
酸ハライドの製造
五塩化リン（PCl5）または塩化チオニル（SOCl2）を使用すると、安息香酸が反応して塩化ベンゾイル（C6H5COCl）を形成し、酸（またはアシル）ハロゲン化物として分類されます。塩化ベンゾイルは反応性が高く、他の製品の形成に使用されます。たとえば、アンモニア（NH3）またはアミン（メチルアミン、CH3-NH2など）と反応して、アミド（ベンズアミド、C6H5CONH2）を形成します。
スルホン化
安息香酸と発煙硫酸（H2SO4）の反応により、芳香環がスルホン化され、ベンゼン環の水素原子が官能基SO3Hに置き換わります。製品は主にメタスルホ安息香酸（SO3H-C6H4-COOH）です。接頭辞「メタ」は、官能基がカルボキシル基の結合点に関して3番目の炭素にリンクされていることを示します。
ナイトレーション
安息香酸は、触媒としての硫酸の存在下で、濃硝酸（HNO3）と反応し、環をニトロ化します。出発生成物は主にメタニトロ安息香酸（NO2-C6H4-COOH）であり、官能基NO2はカルボキシル基に対してメタ位の環に結合しています。
ハロゲン化
塩化第二鉄（FeCl3）などの触媒の存在下で、安息香酸は塩素（Cl2）などのハロゲンと反応して、メタクロロ安息香酸（Cl-C6H4-COOH）などのハロゲン化分子を形成します。この場合、塩素原子は、カルボキシル基に対してメタ位で環に結合している。
