Једињења хидроксаминске киселине првенствено обухватају две главне категорије: хидроксаминске киселине и полимерне хидроксаминске киселине. Последња категорија, полимерне хидроксаминске киселине, даље се дели на линеарне полимерне хидроксаминске киселине и хелирајуће смоле хидроксаминске киселине са тродимензионалним унакрсним-повезаним структурама. Хидроксаминске киселине постоје као два таутомера-облик хидроксаминске киселине и облик оксохидроксамичне киселине- и стога се називају и оксохидроксамске киселине или изохидроксамске киселине. Ова два таутомера коегзистирају истовремено и неодвојиви су, при чему типично преовладава облик оксохидроксамске киселине.
Хидроксаминске киселине се могу сматрати дериватима карбоксилних киселина; сходно томе, њихова киселост је слабија од киселости одговарајућих карбоксилних киселина. У киселим срединама, хидроксамске киселине се лако подвргавају хидролизи дајући хидроксиламин и карбоксилну киселину. Полимерне хидроксамске киселине садрже и карбонил и оксим групе; унутар оксимских група, атоми кисеоника и азота налазе се у непосредној близини један до другог, а оба атома поседују усамљене парове електрона. Ова структурна карактеристика даје полимерне хидроксамске киселине моћним хелатним способностима. Они су способни да се подвргну реакцијама хелације са различитим јонима прелазних метала-као што су Пб²⁺, Цо²⁺, Ти⁴⁺, Ла³⁺ и Та⁵⁺- да би формирали стабилне, полицикличне металне хелате.
Ова својства једињења хидроксаминске киселине олакшавају њихову широку примену у бројним областима. На пример, хидроксамске киселине се користе у фармацеутском сектору као антитуморски агенси; у обогаћивању оксидованих металних руда служе као сакупљачи у процесима флотације. У области металургије, линеарне полимерне хидроксаминске киселине функционишу као флокуланти и преципитанти, док полимерне хидроксаминске киселине генерално служе као екстрактанти за обојене метале, а хелирајуће смоле хидроксамске киселине се користе као адсорбенти.
