. Il tiotropio bromuro è un composto estereo con un gruppo ammonico quaternario non chirale moderatamente solubile in acqua. L'azoto protonato a pH fisiologico è la porzione della molecola coinvolta principalmente nell'interazione con il recettore muscarinico in particolare attraverso il legame con un residuo di aspartato del target specifico. La porzione idrofobica della molecola, generata dalla presenza dei due sostituenti tiofenici, va a stabilizzare ulteriormente il legame al recettore in una sua porzione lipofilica.