国债法律关系同其他法律关系一样，也由三要素构成，这三要素就是国债法律关系的主体、国债法律关系的客体和国债法律关系的内容。所谓国债法律关系的主体，就是国债法律关系的参加者；所谓国债法律关系的客体，就是国债法律关系主体的权利义务所共同指向的对象；所谓国债法律关系的内容，就是国债法律关系主体之间的权利义务。
在国债法律关系的主体方面，因具体的国债法律关系的不同，法律关系的主体也不尽相同。例如，在国债发行法律关系中，国债的发行主体主要是中央国债管理机关，一般为财政部，国债的承购主体主要是各类企业和居民；而在国债管理法律关系中，国债的管理主体可能是财政部、中央银行或其他
证券管理机构，而被管理的主体则主要是各类国债经营机构和参与国债购销活动的自然人。
国债法律关系的客体是国债资金，这些资金可以是不同的来源和不同的币种。一般说来，凡由国家通过发行债券或借款所筹集的资金，均为国债法律关系的客体，因为它们都是国债法律关系主体的权利义务所共同指向的对象。
国债法律关系的内容即主体之间的权利义务，它由国债法律、法规加以确定。只有依据这些规定进行活动，才能在国债活动中明确各主体之间的权利和义务，因此，有关国债权利义务的规定，应是各类国债法律、法规的核心内容，各类主体必须据此正确行使法定权利，严格履行法定义务。对于违反国债法规定的义务，给国家利益、社会公共利益以及法律所保护的其他各类主体的利益造成损害的主体，必须严格依法追究其相应的法律责任。唯有如此，才能更好地实现国债法的宗旨。
依据法理，一定的法律事实会引起法律关系的产生、变更和消灭。事实上，通过国债法律行为而使国债法律关系产生、变更和消灭的情况是大量存在的。例如：(1)因发行国债而在国家与法人或自然人之间产生国债法律关系。(2)因在市场上行使国债权利而使国债法律关系的主体、客体或权利义务的某些方面发生变化，如国债的买卖、抵押、贴现、赠与等均为在市场上行使国债权利的行为，这些行为可能会引起债券持有人的变化，此即主体的变更；也可能引起债券种类、数额的变化，此即客体的变更；还可能引起偿债期限的变化，此即权利义务的变化，等等。(3)因国债的偿还或兑现而使国家与债券持有人之间的国债法律关系消灭，等等。
由于法律事实包括行为和事件两个方面，因此，国债法律关系也可以因某种不以人的意志为转移的客观事件的发生而产生、变更或消灭。例如，合法继承人可因被继承人死亡这一客观事件的发生而与政府发生国债法律关系；而在债券毁损灭失、被盗或丢失等客观事件发生，同时又不符合法定救济条件的情况下，国债法律关系便自行消灭，等等。