Keskeinen ero kvaternaarisen ammoniumin ja ammoniakin välillä on se, että kvaternaarisessa ammoniakkimolekyylissä on typpikeskiatomi sitoutunut neljään alkyyliryhmään, kun taas ammoniakkimolekyyli sisältää yhden typpikeskuksen sitoutuneena kolmeen vetyatomiin.
Kvaternaarinen ammonium on kationi, joka on johdettu normaalista ammoniakkimolekyylistä. Tässä ammoniakkimolekyylin kolme vetyatomia on substituoitu samanlaisilla tai erilaisilla alkyyliryhmillä, ja typpiatomiin on sitoutunut ylimääräinen alkyyliryhmä sen yksinäisen elektroniparin kautta.