La vitamina B12 è una sostanza di colore rosso, cristallina, igroscopica, fotosensibile e altamente solubile in acqua; è formata da un anello corrinico (composto da 4 anelli pirrolici e tre ponti metinici) con al centro un atomo di cobalto coordinato da quattro atomi di azoto. Il cobalto presenta, inoltre, due legami di coordinazione perpendicolari rispetto al piano dell'anello. Il primo di essi si stabilisce con una molecola di 5,6 dimetilbenzimidazolo legata, a sua volta, a un ribosio 3-fosfato. Il secondo legame si stabilisce con diversi gruppi funzionali (-R) i quali possono essere: