Senyawa asam hidroksamat terutama terdiri dari dua kategori utama: asam hidroksamat dan asam hidroksamat polimer. Kategori terakhir, asam hidroksamat polimer, dibagi lagi menjadi asam hidroksamat polimer linier dan resin pengkhelat asam hidroksamat yang memiliki struktur ikatan silang-tiga dimensi. Asam hidroksamat terdapat sebagai dua tautomer-bentuk asam hidroksamat dan bentuk asam oksohidroksamat-dan oleh karena itu juga disebut sebagai asam oksohidroksamat atau asam isohidroksamat. Kedua tautomer ini hidup berdampingan secara bersamaan dan tidak dapat dipisahkan, dengan bentuk asam oksohidroksamat yang biasanya mendominasi.
Asam hidroksamat dapat dianggap sebagai turunan dari asam karboksilat; akibatnya, keasamannya lebih lemah dibandingkan asam karboksilatnya. Dalam media asam, asam hidroksamat mengalami hidrolisis yang mudah untuk menghasilkan hidroksilamina dan asam karboksilat. Asam hidroksamat polimer mengandung gugus karbonil dan oksim; dalam gugus oksim, atom oksigen dan nitrogen terletak berdekatan satu sama lain, dan kedua atom memiliki pasangan elektron bebas. Fitur struktural ini memberikan asam hidroksamat polimer dengan kemampuan pengkelat yang kuat. Mereka mampu menjalani reaksi khelasi dengan berbagai ion logam transisi-seperti Pb²⁺, Co²⁺, Ti⁴⁺, La³⁺, dan Ta⁵⁺-untuk membentuk kelat logam polisiklik yang stabil.
Sifat senyawa asam hidroksamat ini memudahkan penerapannya secara luas di berbagai bidang. Misalnya, asam hidroksamat digunakan dalam sektor farmasi sebagai agen antitumor; dalam pemanfaatan bijih logam teroksidasi, mereka berfungsi sebagai pengumpul dalam proses flotasi. Dalam bidang metalurgi, asam hidroksamat polimer linier berfungsi sebagai flokulan dan pengendap, sedangkan asam hidroksamat polimer umumnya berfungsi sebagai ekstraktan untuk logam non-ferro, dan resin pengkhelat asam hidroksamat digunakan sebagai adsorben.
