The upfield chemical shift of the phosphorus atom in the 31P NMR spectrum accords with the conclusion that the lone pair electrons occupy the 3s orbital (Fluck, 1973).
Dipol trenutek je 0,58 D, ki povečuje z zamenjavo metilnih skupin v seriji: CH3PH2, 1,10 D, (CH3) 2PH, 1,23 D, (CH3) 3P, 1,19 D. V nasprotju s tem dipolni trenutki aminov se zmanjšajo z zamenjavo, se začne z amoniakom, ki ima dipolni moment 1,47 D. Nizka dipol trenutek in koti skoraj pravokotno obveznic pripelje do zaključka, da v PH3 so PH obveznice skoraj v celoti pσ (P) - sσ (H) in fosfor 3s orbitalni malo prispeva v lepljenju med fosforja in vodika v tej molekuli.