1-hydroxybenzotriazool komt voor als twee tautomeren, namelijk een N-oxide en een N-hydroxide:
Tautomerie bij 1-hydroxybenzotriazool
De ligging van die tautomerisatie-evenwicht hangt af van het oplosmiddel. In een waterige oplossing is het N-oxide in overmaat aanwezig (wegens de interactie tussen de formele ladingen in het tautomeer en de polaire watermolecule), terwijl in organische of andere apolaire oplosmiddelen voornamelijk het N-hydroxy-tautomeer aanwezig is.
In eerste instantie wordt het carbodi-imide geactiveerd door protonering. De nucleofiele additie van het ontstane carboxylaat levert een actieve ester, die door de hydroxylgroep van 1-hydroxybenzotriazool kan aangevallen worden. Dit leidt tot een nieuwe ester en het dicyclohexylderivaat van ureum (DCU). Vervolgens kan het amine aanvallen en een intermoleculaire protonentransfer leidt tot vorming het amide. 1-hydroxybenzotriazool wordt hierbij herwonnen en kan dus in theorie in katalytische hoeveelheden toegevoegd worden. Echter, bij praktische syntheses wordt dit reagens meestal in overmaat toegevoegd om de opbrengst te verhogen.
