Het ion arsenaat heeft de chemische formule AsO43−. Hierin heeft het atoom arseen de valentie vijf en wordt aangeduid als vijfwaardig arseen: As(V). Het moleculaire gewicht van dit ion bedraagt 138,919 g/mol. Het arsenaat-anion heeft een tetraëdrische moleculaire geometrie met een afstand As-O van 174 nm. Arsenaten lijken in chemisch opzicht op fosfaten en zijn er over het algemeen ook isomorf mee, omdat arseen en fosfor voorkomen in dezelfde groep van het periodiek systeem.
Zoals bij fosfor bestaan er drie homologe reeksen arsenaten : (MH2AsO4), (M2HAsO4) en (M3AsO4) (met M = eenwaardig metaal).
Er bestaan ook fluoroarsenaten in de vorm van MI2[As2F8O2]-verbindingen met een octaëdrische moleculaire geometrie. Het atoom arseen wordt daarbij omringd door vier fluorideionen en twee brugvormende zuurstofatomen.
Een arsenaatmineraal is elk mineraal dat arsenaat als anion heeft. Hierbij dient men onderscheid te maken tussen mineralen met kristalwater en mineralen zonder kristalwater. In tegenstelling met fosfaatmineralen, ontstaan de arsenaten op secundaire wijze door verwering.
Voorbeelden: adamiet, annabergiet, beudantiet, ook sulfaat, β-roseliet, chalcophylliet, conichalciet, erytriet, euchroïet, farmacoliet, farmacosideriet, legrandiet, liroconiet, mimetiet, oliveniet, roseliet, scorodiet] en tyroliet
Arsenaat kan anorganisch fosfaat vervangen in het onderdeel van de glycolysereactie waarbij 1,3-bisfosfoglyceraat wordt gevormd. Hierbij ontstaat 1-arseno-3-fosfoglyceraat. Dit molecuul is instabiel en hydrolyseert snel tot 3-fosfoglyceraat, het volgende intermediaire molecuul in deze reeks reacties. Hierdoor gebeurt er dus wel glycolyse, maar de ATP die hierbij moest ontstaan uit 1,3-bisfosfoglyceraat is er niet. Arsenaat ontkoppelt immers de glycolysereactie, wat verklaart dat het giftig is.
Bepaalde bacteriën krijgen hun energie door oxidatie van bepaalde brandstoffen terwijl ze arsenaten reduceren tot arsenieten. Hierbij gebruiken ze arsenaatreductase-enzymen.
Er is in 2008 in de warme bronnen van Mono Lake in Californië een bacteriesoort ontdekt die arseenverbindingen voor fotosynthese gebruikte in plaats van water. In deze vorm van fotosynthese worden arsenieten gebruikt als elektronendonoren met als eindproduct arsenaten. Er wordt dus CO2 in biomassa omgezet. In normale fotosynthese wordt er water gebruikt als elektrondonor met moleculair zuurstof als eindproduct.
Men neemt aan dat dergelijke bacteriën, evenals bacteriën die zwavel- of ijzerverbindingen gebruiken, ontstonden voordat de gewone zuurstofproducerende fotosynthese ongeveer 2,7 miljard jaren geleden ontstond.
De bacterie NT-26 kan ook met zijn natuurlijke enzymen arseniet in arsenaat omzetten. Dit is van belang voor het reinigen van besmet water, omdat arsenaat ongeveer 100 keer minder giftig is dan arseniet. Dit is een voorbeeld van bioremediatie.