El EDTA es el titulante complejométrico más versátil. En su forma completamente protonada tiene la siguiente estructura:
La molécula de EDTA tiene seis sitios para formar un enlace con un ión metálico: los cuatro grupos carboxilos y los dos grupos amino, cada uno de estos últimos con un par de electrones no compartidos. Por esta razón, el EDTA es un ligando hexadentado.
El EDTA es un ácido tetrabásico:
H4Y <======> H3Y– + H+ K1= 1,02*10-2
H3Y– <======> H2Y2- + H+ K2= 2,14*10-3
H2Y2- <======> HY3- + H+ K3= 6,92*10-7
HY3- <======> Y4- + H+ K4= 5,5*10-11
Es un ácido débil. Las k1 y k2 solo difieren en un orden de magnitud, lo cual sugiere que los dos protones se disocian de los extremos opuestos de la molécula, que debe estar más bien extendida. Por separación física, la carga negativa generada por la disociación del primer protón no influye mucho en la separación del segundo protón.
El ácido libre H4Y puede servir como patrón primario tras secarlo por varias horas a temperatura de 130-145 °C. Después se disuelve completamente en la mínima cantidad de base necesaria para obtener la solución deseada.
El EDTA se combina con los iones metálicos en una proporción de 1:1 independientemente de la carga del catión.
El EDTA forma quelatos suficientemente estables en las titulaciones. Esto se debe, a los distintos sitios de complejación que existen dentro de la molécula, que le confiere una estructura en forma de jaula que encierra el catión y lo aísla de las moléculas del solvente. Por su habilidad para complejar metales, el EDTA tiene un amplio uso como conservador en alimentos y muestras biológicas.