Surhedsgraden af carboxylsyrer kan bedømmes ud fra deres kemiske struktur og elektroniske virkninger. Surhedsgraden af carboxylsyrer er tæt forbundet med deres molekylære struktur, herunder antallet og positionen af carboxylgrupper og egenskaberne af substituenter knyttet til carboxylgrupper. Generelt gælder det, at jo højere antallet af carboxylgrupper er, jo mere sure er de; Jo tættere afstanden er mellem carboxylgrupperne, jo mere sure er de. Derudover kan elektroniske effekter såsom induktion også påvirke surhedsgraden af carboxylsyrer. Elektrontiltrækkende grupper såsom halogener, cyanoer, nitroer osv. kan øge surhedsgraden af carboxylsyrer, da disse grupper reducerer elektronskydensiteten af oxygen-hydrogenbindinger gennem den elektrontiltrækkende effekt og derved fremmer dissociationen af brintatomer
Specifikt blandt de mættede monocarboxylsyrer er myresyre den mest sure, efterfulgt af benzoesyre og eddikesyre. Umættede carboxylsyrer er generelt mere sure end deres mættede carboxylsyrer på grund af den elektrontiltrækkende effekt af dobbelt- eller tredobbeltbindinger. Derudover kan pKa-værdien af en carboxylsyre bruges til at kvantificere dens syrestyrke, og jo mindre pKa-værdien er, jo mere sur er den.