L'acide benzoïque a la formule moléculaire C6H5COOH. Il se compose d’un cycle benzénique auquel est attaché un groupe acide carboxylique (-COOH). Les atomes de carbone du cycle benzénique sont liés les uns aux autres par des liaisons covalentes, et l'atome de carbone du groupe acide carboxylique est lié aux atomes d'oxygène par des liaisons covalentes. Les atomes d'hydrogène du groupe acide carboxylique sont liés aux atomes d'oxygène par des liaisons covalentes. Il n'y a pas de liaisons ioniques dans l'acide benzoïque.