膽堿是季胺堿，為無色結晶，吸濕性很強；易溶于水和乙醇，不溶于氯仿、乙醚等非極性溶劑。

 膽堿在化學上為（β-羥乙基）三甲基氨的氫氧化物，它是離子化合物，其分子結構式為：

HOCH2CH2N+(CH3)3。 

 膽堿呈無色味苦的水溶性白色漿液，有很強的吸濕性，暴露于空氣中能很快吸水。膽堿容易與酸反應生成更穩(wěn)定的結晶鹽（如氯化膽堿），在強堿條件下也不穩(wěn)定，但對熱和儲存相當穩(wěn)定。由于膽堿耐熱，因此在加工和烹調過程中的損失很少，干燥環(huán)境下即使長時間儲存食物中膽堿含量也幾乎沒有變化。

HOCH2CH2N (CH3)3。 

 膽堿呈無色味苦的水溶性白色漿液，有強的吸濕性，暴露于空氣中能很快吸水。膽堿容易與酸反應生成更穩(wěn)定的結晶鹽（如氯化膽堿），在強堿條件下也不穩(wěn)定，但對熱和儲存相當穩(wěn)定。由于膽堿耐熱，因此在加工和烹調過程中的損失很少，干燥環(huán)境下即使長時間儲存食物中膽堿含量也幾乎沒有變化。