NCl3 là một phân tử hơi phân cực. Điều này là do nitơ có một cặp electron duy nhất đẩy các cặp electron liên kết của liên kết cộng hóa trị N-Cl, do đó tạo cho phân tử một cấu trúc không đối xứng trong đó các phân cực của liên kết không triệt tiêu lẫn nhau.
Nitơ và clo có độ âm điện tương tự nhau, làm cho liên kết N-Cl riêng lẻ về cơ bản là không phân cực. Tuy nhiên, trong NCl3, nitơ chỉ sử dụng ba trong số năm điện tử hóa trị của nó để tạo liên kết với clo. Cặp electron duy nhất trên nguyên tử nitơ đẩy các cặp electron liên kết ra khỏi chính nó và về phía nguyên tử clo. Điều này làm cho phân tử hơi phân cực do sự sắp xếp không đối xứng của ba liên kết N-Cl.
