При растворении тетрабората натрия в воде происходит диссоциация соли с образованием гидратированного аниона:
Na2B4O7 + 2 H2O = 2 Na+ + [B4O5(OH)4]2-
Гидратированный тетраборат-ион имеет сложное строение. Два атома бора находятся в тетраэдрическом окружении (sp3-гибридизация атомных орбиталей) и еще два – в плоско-треугольном (sp2-гибридизация атомных орбиталей) .
При дальнейшем взаимодействии с водой этот сложный анион превращается в четыре молекулы B(OH)3 и выделяет два гидроксид-иона, которые и обеспечивают щелочную реакцию раствора. Реакция протолиза отвечает уравнению:
B4O7 2- + 11 H2O 4 [B(H2O)(OH)3] + 2 OH-
Тетрабораты щелочных металлов растворимы в воде, очень легко гидролизуются по тетраборат-аниону, сообщая раствору сильнощелочную реакцию.