Numiți ocazional fosfiți, un fosfonat este o sare sau un ester al unuia dintr-o familie de acizi fosfonici. Cel mai simplu — nesubstituit — acid fosfonic este H-(PO)-(OH)2, un solid alb cristalin obținut prin reacția trioxidului de fosfor cu apă. Doi dintre atomii de hidrogen sunt atașați de atomii de oxigen și sunt mai acizi decât hidrogenul singur atașat direct de atomul de fosfor. Sodiul poate forma fie o sare mono- sau di-bazică a acidului fosfonic, sarea disodica având structura chimică, H-PO-(ONa)2∙5H2O – moleculele de apă fiind numite „apa de cristalizare”. Fosfonatul de dimetil este un ester lichid care fierbe la 340°F (171°C); structura sa chimică se scrie H-PO-(OCH3)2.
Derivații celui mai simplu acid fosfonic, cum ar fi structurile de mai sus, lasă atomul de hidrogen atașat direct de fosfor neatins. Poate fi înlocuit, totuși. Un exemplu simplu în acest sens este acidul metilfosfonic, CH3PO-(OH)2, în care hidrogenul este înlocuit cu o grupare metil, CH3. Sarea disodica a acidului metilfosfonic se scrie CH3PO-(ONa)2, în timp ce structura esterului dietil — dietil metilfosfonat — se scrie CH3PO-(OC2H5)2. Se pot realiza, de asemenea, derivați arii, în care hidrogenul este înlocuit cu o structură organică aromatică, cum ar fi fenil (-C6H5), naftil (-C10H7) sau p-tolil (-C6H4CH3).
O gamă atât de largă de structuri chimice permite posibilități considerabile de reacție; s-au scris manuale doar pe subiectul chimiei fosfonaților. Există, de asemenea, o gamă largă de aplicații pentru fosfonați, cum ar fi în proiectarea materialelor și curățenții industriali, precum și în formarea de compuși biologic activi. Sunt folosite pentru a inhiba formarea depunerilor si pentru a indeparta rugina. Fosfonații organici sunt importanți în dezvoltarea antibioticelor și fungicidelor pentru boli pentru utilizări variind de la aplicarea pe terenul de golf până la protecția rădăcinilor de avocado. Fosfonații sunt utilizați chiar și ca intermediari în producerea de ADN sintetic.
Deși mulți compuși utili sunt citați public pentru riscurile pe care le pot prezenta pentru sănătate, există puține strigăte în legătură cu fosfonați. Inițiativa HERA, o agenție europeană de voluntari, indică că trei dintre principalii fosfonați utilizați în aplicații casnice – ATMP, HEDP și DTPMP – sunt siguri și nu ar trebui să provoace îngrijorare în ceea ce privește utilizarea consumatorilor. Unii dintre fosfonați sub formă de acid prezintă riscuri, la fel cum fac și alți acizi puternici. Mono-sărurile sau esterii acizilor fosfonici nu au ambii atomi de hidrogen acizi înlocuiți și, astfel, mențin încă o măsură a reactivității lor acide. Desigur, ca și în cazul altor substanțe chimice, toate fișele cu date de securitate a materialelor trebuie citite cu atenție și trebuie aplicate sugestiile de siguranță.