Le benzoate de dénatonium est un sel artificiel comprenant un anion (le benzoate) associé à un cation (un ammonium quaternaire). Le cation a une structure similaire à l'anesthésique local, la lidocaïne, dont il ne diffère que par l'addition d'un group benzyl sur l'amine tertiaire.
Le dénatonium peut être associé avec d'autres anions sous forme de sel tels que l'ion saccharinate pour former le saccharinate de dénatonium ou l'ion chlorure pour former le chlorure de dénatonium.
Le benzoate de dénatonium est soluble dans l'eau, l'éthanol, le méthanol, le butanol, l'isopropanol et le chloroforme.
Le benzoate de dénatonium devient liquide lorsqu'il est chauffé vers les 168 °C.
Le benzoate de dénatonium a un seuil de détection à 10 ppb et un seuil de reconnaissance de l'amertume de 0,05 ppm, ce qui le rend aussi amer que la quassine, le composé naturel connue le plus amer avec un seuil de reconnaissance de l'amertume de 0,06 ppm.
La nature de l'anion avec lequel le sel de dénatonium est associé modifie la concentration du seuil de reconnaissance de l'amertume, en effet pour le saccharinate de dénatonium et le chlorure de dénatonium, celui-ci est de 0,01 ppm et 0,1 ppm respectivement.
Le benzoate de dénatonium est vraiment très amer vers 10 ppm.
Le benzoate de dénatonium est considéré comme inoffensif sur la peau dans les produits cosmétique aux doses utilisées (0,0006 %).