羥肟酸類化合物主要包括羥肟酸和羥肟酸高分子兩大類，其中羥肟酸高分子又包括線型羥肟酸高分子和具有三維交聯結構的羥肟酸螯合樹脂。羥肟酸具有羥肟酸和氧肟酸兩種互變異構體，故也稱為氧肟酸或異羥肟酸。這兩種互變異構體同時存在，不可分離，通常以氧肟酸的形式為主。
羥肟酸可以看做是羧酸的衍生物，它的酸性比相應的羧酸弱。在酸性介質中，羥肟酸易水解呈羥氨和羧酸。羥肟酸高分子同時含有羰基和肟基，其中的肟基存在著位置相互靠近的氧和氮，并且這兩種原子帶有孤對電子，使羥肟酸高分子具有較強的螯合能力。能與Pb2+、Co2+、Ti4+、La3+、Ta5+等過渡金屬離子發生螯合作用，形成穩定的多元環金屬螯合物。
羥肟酸類化合物的這些性質，使其在許多領域都有廣泛的應用，如羥肟酸在醫藥中用作抗腫瘤藥物；在金屬氧化礦物中的浮選用作捕收劑；在冶金中，線型羥肟酸高分子可以用作絮凝劑和沉淀劑等，羥肟酸高分子可用作有色金屬萃取劑，羥肟酸螯合樹脂則可用作吸附劑。