В молекуле гуминовых кислот выделяют ядро, состоящее из
ароматических колец, в том числе азотсодержащих гетероциклов. Кольца соединяются «мостиками» с двойными связями, создающими протяжённые цепи
сопряжения, обуславливающие тёмную окраску вещества. Ядро окружено периферическими алифатическими цепями, в том числе углеводородного и полипептидного типов. Цепи несут различные
функциональные группы (
гидроксильные,
карбонильные,
карбоксильные,
аминогруппы и др.), что является причиной высокой ёмкости поглощения — 180—500 мг-экв/100 г.