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醋酸的晶体结构显示 ，分子间通过氢键结合为二聚体（亦称二缔结物），二聚体也存在于120℃的蒸汽状态。二聚体有较高的稳定性，已经通过冰点降低测定分子量法以及X光衍射证明了分子量较小的羧酸如甲酸、醋酸在固态及液态，甚至气态以二聚体形式存在。当醋酸与水溶和的时候，二聚体间的氢键会很快的断裂。其它的羧酸也有类似的二聚现象。
醋酸中的乙酰基，是生物化学中所有生命的基础。当它与辅酶A结合后，就成为了碳水化合物和脂肪新陈代谢的中间部分。然而，醋酸在细胞中的浓度是被严格控制在一个很低的范围内，避免使得细胞质的pH发生破坏性的改变。与其它长链羧酸不同，醋酸并不存在于甘油三酸脂中。但是，人造含醋酸的甘油三酸脂，又叫甘油醋酸酯（甘油三醋酸酯），则是一种重要的食品添加剂，也被用来制造化妆品和局部性药物。