Joskus fosfonaateiksi kutsutaan fosfitaatteja, ne ovat jonkin fosfonihappoperheen suola tai esteri. Yksinkertaisin-substituoimaton-fosfonihappo on H- (PO)-(OH) 2, kiteinen valkoinen kiinteä aine, joka saadaan saattamalla fosforitrioksidi reagoimaan veden kanssa. Kaksi vetyatomia on kiinnittynyt happiatomeihin ja ovat happamampia kuin yksinäinen vety, joka on kiinnittynyt suoraan fosforiatomiin. Natrium voi muodostaa joko mono- tai kaksiemäksisen fosfonihapon suolan, dinatriumsuola, jolla on kemiallinen rakenne, H-PO- (ONa) 2-5H2O-vesimolekyylejä kutsutaan “kiteytymisvedeksi”. Dimetyylifosfonaatti on nestemäinen esteri, joka kiehuu 340 ° C: n lämpötilassa; sen kemiallinen rakenne on kirjoitettu H-PO- (OCH171) 3.
Yksinkertaisimman fosfonihapon johdannaiset, kuten edellä mainitut rakenteet, jättävät vetyatomin kiinnittymättä suoraan fosforiin koskemattomana. Se voidaan kuitenkin korvata. Yksi yksinkertainen esimerkki tästä on metyylifosfonihappo CH3PO- (OH) 2, jossa vety on korvattu metyyliryhmällä CH3. Metyylifosfonihapon dinatriumsuola on kirjoitettu CH3PO- (ONa) 2, kun taas dietyyliesterin-dietyylimetyylifosfonaatin-rakenne on kirjoitettu CH3PO- (OC2H5) 2. Voidaan myös valmistaa aryylijohdannaisia, joissa vety on korvattu aromaattisella orgaanisella rakenteella, kuten fenyyli (-C6H5), naftyyli (-C10H7) tai p-tolyyli (-C6H4CH3).
Tällainen laaja valikoima kemiallisia rakenteita mahdollistaa huomattavat reaktiomahdollisuudet; oppikirjoja on kirjoitettu vain fosfonaattikemian aiheesta. Fosfonaateille on myös laaja valikoima sovelluksia, kuten materiaalisuunnittelussa ja teollisissa puhdistusaineissa sekä biologisesti aktiivisten yhdisteiden muodostamisessa. Niitä käytetään estämään kalkin muodostumista ja poistamaan ruoste. Orgaaniset fosfonaatit ovat tärkeitä sairauksien antibioottien ja sienitautien kehittämisessä golfkentän turpeesta avokado -juurisuojaukseen. Fosfonaatteja käytetään jopa välituotteina synteettisen DNA: n tuotannossa.
Vaikka monet hyödylliset yhdisteet mainitaan julkisesti niiden mahdollisesti aiheuttamien terveysriskien vuoksi, fosfonaatit ovat vähäisiä. HERA Initiative, eurooppalainen vapaaehtoisjärjestö, osoittaa, että kolme tärkeimmistä kotitaloussovelluksissa käytettävistä fosfonaateista – ATMP, HEDP ja DTPMP – ovat turvallisia eivätkä ne saisi aiheuttaa huolta kuluttajien käytöstä. Jotkut happomuodossa olevat fosfonaatit aiheuttavat riskejä, kuten muutkin vahvat hapot. Fosfonihappojen monosuoloissa tai estereissä ei ole kumpaakaan happamia vetyatomeja korvattu, joten niiden happama reaktiivisuus säilyy edelleen. Tietenkin, kuten muidenkin kemikaalien kohdalla, kaikki käyttöturvallisuustiedotteet tulee lukea huolellisesti ja turvaehdotuksia noudattaa.