Un fosfolípido tiene una cabeza de fosfato cargada e hidrofílica y una cola hidrofóbica neutra de hidrocarburos. En una bicapa de fosfolípidos, dos fosfolípidos se combinan cola con cola de manera que las dos superficies exteriores, o expuestas, están formadas por las cabezas polares de los fosfatos. La bicapa puede funcionar como una membrana celular; puede mantener lo que entra "dentro" y lo que sale "fuera". También puede regular funciones celulares críticas como el pH y el equilibrio iónico mediante la incorporación de proteínas en la bicapa que pueden servir como bombas de iones. Evidentemente, cualquier alteración de la bicapa podría permitir la salida del contenido celular y la entrada de cosas malas, lo que provocaría la inactivación o la muerte de la célula.
El mecanismo de acción de las sales cuaternarias en las bicapas lipídicas sigue siendo un área de investigación activa, pero aquí se presenta una visión general simplificada de lo que se cree que ocurre. . Se cree que el primer paso consiste en la interacción electrostática del ion de amonio cargado positivamente con la superficie expuesta de la bicapa cargada negativamente, seguida de la incorporación de la cadena de hidrocarburos del ion de amonio a la bicapa. La interacción electrostática afecta a la presión de la superficie de la membrana que, a su vez, altera la función celular. Las cadenas más cortas (n=12-14) son más eficaces contra las bacterias grampositivas, mientras que las cadenas más largas (n=14-16) son más eficaces contra las bacterias gramnegativas.
He aquí una referencia a una tesis reciente (2012) que estudia la resistencia de las bacterias a los compuestos de amonio cuaternario. La sección 1.2 (páginas 2-5) ofrece un resumen claro y conciso de las últimas ideas sobre el tema.