La differenza chiave tra ammonio quaternario e ammoniaca è quella la molecola di ammoniaca quaternaria ha un atomo di azoto centrale legato a quattro gruppi alchilici mentre la molecola di ammoniaca contiene un centro di azoto legato a tre atomi di idrogeno.
L'ammonio quaternario è un catione derivato da una normale molecola di ammoniaca. Qui, i tre atomi di idrogeno della molecola di ammoniaca vengono sostituiti con gruppi alchilici simili o diversi, e c'è un gruppo alchile extra legato all'atomo di azoto tramite la sua coppia di elettroni solitari.