המאפיינים המבניים של אשלגן חנקתי (KNO₃) באים לידי ביטוי בעיקר במבנה הגבישי, בקשרים הכימיים ובהרכב היוני שלו.
מבנה קריסטל: בטמפרטורת החדר, אשלגן חנקתי יוצר גבישים אורתומביים או מעוינים חסרי צבע, שקופים, ולעיתים קיים כגרגירים לבנים או אבקה גבישית. מבנה הגביש שלו שייך למערכת הגבישים האורתורומבית, המורכבת מיוני אשלגן (K⁺) ויוני חנקה (NO₃⁻) המסודרים ביחס של 1:1.
הרכב יוני: כתרכובת יונית טיפוסית, אשלגן חנקתי נוצר על ידי יוני אשלגן בעלי מטען חיובי (K⁺) ויוני חנקה בעלי מטען שלילי (NO₃⁻) הנקשרים יחדיו על ידי אינטראקציות אלקטרוסטטיות (קשרים יוניים). במצב מוצק, יונים אלה מקובעים בסריג הגביש; כאשר הם מומסים במים, הם מתפרקים לחלוטין ליוני K⁺ ו-NO₃⁻ הנעים בחופשיות. מבנה יון החנקתי: בתוך יון החנקתי (NO₃⁻), אטום החנקן קשור קוולנטית לשלושה אטומי חמצן, ויוצרים מבנה משולש מישורי. ניתן לראות את המבנה הזה כאטום חנקן מרכזי היוצר קשרי σ עם שלושת אטומי החמצן, יחד עם קשר π דה-לוקאלי (קשר π גדול), המבטיח שאורכי הקשר ואנרגיות הקשר של שלושת קשרי ה-N-O שווים לחלוטין, ומציגים סימטריה גבוהה.
מתאם מאפיינים פיזיקליים: מבנה הגביש שלו קובע כמה תכונות פיזיקליות, כגון מסיסות קלה במים (מולקולות מים משבשות ביעילות את הסריג היוני, ותהליך הפירוק הוא אנדותרמי, מה שמוביל לירידה בטמפרטורת התמיסה), חוסר מסיסות באתנול נטול מים ובדיאתיל אתר (ממיסים לא קוטביים אינם יכולים להמיס ביעילות את האור האתלי ולהמיס את פני השטח). סופגים בצורה חלשה מולקולות מים מהאוויר).
יתר על כן, אשלגן חנקתי אינו מכיל מים של התגבשות, מה שהופך אותו למלח נטול מים. יון החנקתי במבנהו מקנה לו תכונות חמצון חזקות, המהווה את הבסיס הכימי לשימוש בו בייצור אבק שריפה, זיקוקים ויישומים נוספים.
