I composti dell'acido idrossamico comprendono principalmente due categorie principali: acidi idrossamici e acidi idrossamici polimerici. Quest'ultima categoria, gli acidi idrossamici polimerici, si suddivide ulteriormente in acidi idrossamici polimerici lineari e resine chelanti dell'acido idrossamico caratterizzate da strutture reticolate tridimensionali-. Gli acidi idrossamici esistono come due tautomeri-la forma dell'acido idrossamico e la forma dell'acido oxoidrossamico-e sono quindi indicati anche come acidi oxoidrossamici o acidi isoidrossamici. Questi due tautomeri coesistono simultaneamente e sono inseparabili, con la forma tipicamente predominante dell'acido ossoidrossamico.
Gli acidi idrossamici possono essere considerati derivati degli acidi carbossilici; di conseguenza, la loro acidità è più debole di quella dei corrispondenti acidi carbossilici. In mezzi acidi, gli acidi idrossamici subiscono una facile idrolisi per produrre idrossilammina e un acido carbossilico. Gli acidi idrossamici polimerici contengono sia gruppi carbonilici che ossimici; all'interno dei gruppi ossima, gli atomi di ossigeno e di azoto sono situati in stretta vicinanza l'uno all'altro ed entrambi gli atomi possiedono coppie solitarie di elettroni. Questa caratteristica strutturale conferisce agli acidi idrossamici polimerici potenti capacità chelanti. Sono in grado di subire reazioni di chelazione con vari ioni di metalli di transizione-come Pb²⁺, Co²⁺, Ti⁴⁺, La³⁺ e Ta⁵⁺-per formare chelati metallici policiclici stabili.
Queste proprietà dei composti dell'acido idrossamico facilitano la loro diffusa applicazione in numerosi campi. Ad esempio, gli acidi idrossamici vengono utilizzati nel settore farmaceutico come agenti antitumorali; nell'arricchimento di minerali metallici ossidati, fungono da collettori nei processi di flottazione. Nel campo della metallurgia, gli acidi idrossamici polimerici lineari funzionano come flocculanti e precipitanti, mentre gli acidi idrossamici polimerici generalmente servono come estraenti per metalli non-ferrosi e le resine chelanti dell'acido idrossamico vengono impiegate come adsorbenti.
