Jede der Untereinheiten besteht aus einer Proteinkette mit verschiedenen Abschnitten: Einem langen hydrophilen Abschnitt, der aus der Zellmembran in den Zellzwischenraum hervorsteht, und vier hydrophoben Abschnitten (M1 - M4), die sich jeweils einmal quer durch die Zellmembran spannen. An die hydrophilen Abschnitte der a-Untereinheiten bindet sich das Acetylcholin. Nur wenn die Bindungsstellen beider a-Untereinheiten besetzt sind, öffnet sich der Ionenkanal. Drei Ringe aus je fünf gleichen Aminosäuren - von jeder Untereinheit eine - sorgen für den Transport der Ionen, an jedem Ende des Ionenkanals einer und dann noch einer mehr zur Mitte des Ionenkanals hin.