Budowa cząsteczek Cząsteczki jonoforów posiadają specyficzną budowę. Wewnętrzna część cząsteczki jest hydrofilowa, gdyż zawiera atomy pierwiastków o wysokiej elektroujemności głównie tlenu, azotu, rzadziej siarki. Obecna we wnętrzu cząsteczki hydrofilowa wnęka jest zdolna kompleksować kation metalu. Rozmiar wnęki ma zasadniczy wpływ na rodzaj jonów, jakie mogą być skompleksowane, czyli zasadniczo na selektywność procesu. Tylko jony o odpowiednim promieniu jonowym mogą zostać związane w hydrofilowej wnęce jonoforu.
Na selektywność kompleksowania wpływa także elastyczność konformacyjna cząsteczki oraz to, czy jest ona cykliczna, pseudo-cykliczna czy helikalna. Część zewnętrzną cząsteczki jonoforu stanowią najczęściej niepolarne grupy alkilowe (głównie metylowe, etylowe i izopropylowe), dlatego jest ona hydrofobowa. Jednocześnie niepolarny charakter grup alkilowych nadaje cząsteczce (zarówno samego jonoforu, jak i kompleksu) charakter lipofilowy, dzięki czemu mogą utrzymywać się w warstwie lipidowej. Wyjątkiem są etery koronowe, które ze względu na giętkość konformacyjną mogą ulegać „wywinięciu” i stać się rozpuszczalne w rozpuszczalnikach polarnych, a nawet w wodzie.