Surfaktan Kationik terbentuk dari reaksi di mana alkil halida bereaksi dengan amina lemak primer, sekunder, atau tersier. Pada reaksi ini bagian molekul yang tidak larut dalam air memiliki muatan positif dan bagian molekul yang larut dalam air bermuatan negatif, sehingga diberi nama sebagai zat aktif permukaan kationik.
Agen aktif permukaan kationik mengurangi tegangan permukaan dan digunakan sebagai agen pembasah dalam media asam. Namun, kerugian dari zat aktif permukaan kationik adalah bahwa mereka tidak memiliki kemampuan deterjensi ketika diformulasikan ke dalam larutan basa seperti garam amonium kuaterner.
Surfaktan kationik yang paling umum adalah senyawa amonium kuaterner dengan rumus umum R’ R” R”’ R”” N+X–, di mana X biasanya ion klorida dan R mewakili gugus alkil. Kelas kationik yang umum adalah alkil trimetil amonium klorida, di mana R mengandung 8–18 atom C, mis. dodesil trimetil amonium klorida, C12H25(CH3)3NCl.
Kelas surfaktan kationik lain yang banyak digunakan adalah yang mengandung dua gugus alkil rantai panjang, yaitu dialkil dimetil amonium klorida, dengan gugus alkil memiliki panjang rantai 8–18 atom C. Surfaktan dialkil ini kurang larut dalam air dibandingkan senyawa kuaterner monoalkil, tetapi biasanya digunakan dalam deterjen sebagai pelembut kain.
Surfaktan kationik lain yang banyak digunakan adalah alkil dimetil benzil amonium klorida (kadang disebut sebagai benzalkonium klorida dan banyak digunakan sebagai bakterisida). bentuk molekulnya seperti dibawah ini:
Imidazoline juga dapat membentuk kuaterner dan produk yang paling umum adalah turunan ditallow yang kuaterner dengan dimetil sulfat. Seperti gambar berikut:
Surfaktan kationik juga dapat dimodifikasi dengan memasukkan rantai poli(etilen oksida), mis. dodesil metil poli(etilen oksida) amonium klorida.
