A estrutura do iodeto de tetra-n-butil amônio consiste em um cátion tetra-n-butil amônio carregado positivamente (TBA +) e um ânion iodeto carregado negativamente (I-). O cátion tetra-n-butil amônio possui quatro grupos n-butil ligados a um átomo central de nitrogênio, conferindo-lhe um caráter volumoso e hidrofóbico. O ânion iodeto é um ânion esférico relativamente grande com alta polarizabilidade. No estado sólido, o iodeto de tetra-n-butil amônio existe como um sal cristalino, onde os íons TBA+ e I- estão dispostos em uma estrutura de rede regular. Em solução, o sal dissocia-se nos seus iões constituintes, que podem mover-se livremente e interagir com outras espécies presentes.