Kadang-kadang disebut fosfit, fosfonat adalah garam atau ester dari salah satu keluarga asam fosfonat. Asam fosfonat yang paling sederhana — tidak tersubstitusi — adalah H-(PO)-(OH)2, padatan putih kristal yang diperoleh dengan mereaksikan fosfor trioksida dengan air. Dua atom hidrogen terikat pada atom oksigen dan lebih asam daripada satu-satunya hidrogen yang terikat langsung pada atom fosfor. Natrium dapat membentuk garam mono- atau di-basa dari asam fosfonat, garam dinatrium yang memiliki struktur kimia, H-PO-(ONa)2∙5H2O — molekul air yang disebut “air kristalisasi.” Dimetil fosfonat adalah ester cair yang mendidih pada 340°F (171°C); struktur kimianya ditulis H-PO-(OCH3)2.
Turunan dari asam fosfonat paling sederhana, seperti struktur di atas, membiarkan atom hidrogen terikat langsung ke fosfor tidak tersentuh. Itu bisa diganti, namun. Salah satu contoh sederhananya adalah asam metilfosfonat, CH3PO-(OH)2, di mana hidrogen digantikan oleh gugus metil, CH3. Garam dinatrium dari asam metilfosfonat ditulis CH3PO-(ONa)2, sedangkan struktur dietil ester — dietil metilfosfonat — ditulis CH3PO-(OC2H5)2. Turunan aril juga dapat dibuat, di mana hidrogen digantikan oleh struktur organik aromatik, seperti fenil (-C6H5), naftil (-C10H7) atau p-tolil (-C6H4CH3).
Berbagai macam struktur kimia memungkinkan kemungkinan reaksi yang cukup besar; buku teks telah ditulis hanya pada subjek kimia fosfonat. Ada juga berbagai aplikasi untuk fosfonat, seperti dalam desain bahan dan pembersih industri, serta dalam pembentukan senyawa biologis aktif. Mereka digunakan untuk menghambat pembentukan kerak dan untuk menghilangkan karat. Fosfonat organik penting dalam pengembangan antibiotik penyakit dan fungisida untuk penggunaan mulai dari aplikasi rumput lapangan golf hingga perlindungan akar alpukat. Fosfonat bahkan digunakan sebagai zat antara dalam produksi DNA sintetis.
Meskipun banyak senyawa yang berguna dikutip secara terbuka untuk risiko kesehatan yang mungkin ditimbulkannya, ada sedikit protes atas fosfonat. Inisiatif HERA, agen sukarelawan Eropa, menunjukkan tiga fosfonat utama yang digunakan dalam aplikasi rumah tangga — ATMP, HEDP, dan DTPMP — aman dan tidak perlu dikhawatirkan terkait penggunaan konsumen. Beberapa fosfonat dalam bentuk asam memang menimbulkan risiko, bahkan seperti asam kuat lainnya. Mono-garam atau ester asam fosfonat tidak memiliki kedua atom hidrogen asam yang diganti, sehingga masih mempertahankan ukuran reaktivitas asamnya. Tentu saja, seperti halnya bahan kimia lainnya, semua lembar data keamanan bahan harus dibaca dengan cermat dan saran keselamatan diterapkan.