Katjonu virsmaktīvās vielas būtībā ir ziepes vai mazgāšanas līdzekļi, kuru hidrofīlajā jeb ūdeni mīlošajā galā ir pozitīvi uzlādēts jons vai katjons. Tipiski piemēri ir trimetilalkilamonija hlorīdi un benzalkonija un alkilpiridīnija jonu hlorīdi vai bromīdi. Visi ir kvatu piemēri, kas nosaukti tāpēc, ka tie visi satur ceturtdaļējo amonija jonu.
Visas ziepes vai virsmaktīvās vielas, ko saīsina virsmaktīvās vielas, darbojas pēc viena un tā paša pamatprincipa, pamatojoties uz to, ka lielākā daļa vielu dabā ir vai nu hidrofilas, vai ūdeni mīlošas, vai lipofīlas, vai taukus mīlošas. Hidrofilās vielas viegli šķīst ūdenī, bet lipofīlās vielas šķīst ogļūdeņražos, kas ir organiski savienojumi, kas satur daudz oglekļa un ūdeņraža.
Šo ziepju vai mazgāšanas līdzekļu parastais uzdevums ir padarīt lipofīlas vielas, piemēram, eļļas, taukus un smērvielas, šķīstošas ūdenī, lai tās varētu nomazgāt. Tā kā ūdens viegli izšķīdina jonu vielas vai materiālus, kas satur vienu vai vairākus uzlādētus atomus, un ogļūdeņraži izšķīdina eļļas, taukus un smērvielas, mazgāšanas līdzekļa molekulai ir ogļūdeņraža gals un jonu gals. Ziepju molekulas ogļūdeņraža gals izšķīst tauku vai eļļas daļiņā, atstājot jonu galu pakļautu ūdenim.
Kad pietiekami daudz ziepju molekulu ir iekļāvušas savus ogļūdeņraža galus daļiņā, apkārtējās ūdens molekulas piesaista virsmaktīvās vielas jonu galus. Pēc tam daļiņa kļūst emulģēta vai suspendēta ūdenī. Šādā formā to var izskalot.
Virsmaktīvās vielas hidrofilā daļa var būt viena no četriem veidiem. Tas var būt nejonu, bet tomēr ļoti ūdenī šķīstošs; cviterjonu, kas nozīmē, ka tajā ir gan pozitīvi, gan negatīvi lādiņi; anjonu vai negatīvi lādētu; vai katjonu, kas ir pozitīvi uzlādēts. Jonu daļas lādiņš būtiski ietekmē virsmaktīvās vielas īpašības.
Ziepes, stingri noteiktas, vienmēr ir anjonas, tāpēc lādētajam galam ir negatīvs lādiņš. Tie ļoti labi emulģē eļļainus netīrumus un notur tos ūdenī, un tiem ir labas putošanas īpašības. Tomēr tie var reaģēt ar metālu joniem, kas atrodas cietā ūdenī, piemēram, kalciju un magniju, veidojot nešķīstošas ziepju putas.
Katjonu virsmaktīvās vielas gandrīz visas ir cilvēka radītas, un to jonu daļa ir pozitīvi uzlādēta. Tie ir arī labi emulgatori un neveido nešķīstošas putas ar pozitīvi lādētiem cieta ūdens joniem. Šīs virsmaktīvās vielas ir arī labi baktericīdi, un dažas tiek izmantotas kā lokāli antiseptiski līdzekļi. To baktericīdās īpašības padara tos īpaši noderīgus vannas istabas un roku dezinfekcijas līdzekļos.
Turklāt katjonu virsmaktīvās vielas piesaista negatīvi lādētām vietām, kas dabiski sastopamas lielākajā daļā audumu. Tie var saistīties ar šīm vietām un nodrošināt audumam mīkstu, greznu sajūtu. Šī iemesla dēļ tos bieži izmanto kā auduma mīkstinātājus.