Gli ioni presenti nell'acido nitroso sono ioni idrogeno (H+) e ioni nitrito (NO2-). L'acido nitroso è un acido debole che si dissocia in acqua per formare questi ioni. La dissociazione dell'acido nitroso può essere rappresentata dalla seguente equazione:

HNO2 + H2O ⇌ H3O+ + NO2-