Het molecuul van Cocamidopropylbetain combineert een lang, vetachtig koolwaterstofgedeelte met een polaire groep. Aan het ene uiteinde bevindt zich een vetzuuramide, aan het andere een kopgroep met een quaternair ammoniumcentrum en een carboxylaatgroep. Omdat beide tegengestelde ladingen in het molecuul aanwezig zijn, wordt het ingedeeld als zwitterion. Deze combinatie van een vetminnend gedeelte en een geladen kopgroep vormt de chemische basis van de oppervlakteactieve eigenschappen.
Oppervlakteactieve stoffen verlagen de oppervlaktespanning van een vloeistof, waardoor water en vettige resten beter samen kunnen worden verplaatst en weggespoeld. Daarom wordt Cocamidopropylbetain in cosmetische reinigingsproducten gebruikt als reinigende oppervlakteactieve stof. Het amfotere karakter betekent dat het gedrag in oplossing afhangt van de pH-omgeving: in een neutrale omgeving wordt het als amfoteer beschouwd, terwijl het in een zure of basische oplossing respectievelijk kationische of anionische eigenschappen kan vertonen. Daarnaast kan het in formules schuimvorming ondersteunen en de viscositeit beïnvloeden.
Een review uit 2008 beschrijft het toenemende gebruik van CAPB in cosmetica en lichaamsverzorging, evenals gemelde vertraagde contactreacties van type IV. De review noemt een destijds geschatte sensibiliseringsfrequentie van 3,0 tot 7,2 procent en vermeldt ook verontreinigingen die tijdens de productie kunnen ontstaan als mogelijke veroorzakers. In een latere retrospectieve analyse werden 83.864 personen onderzocht die een plaktest met een waterige CAPB-bereiding van één procent hadden ondergaan; 2,16 procent reageerde positief, terwijl 4,6 procent niet-allergische reacties vertoonde. De auteurs beoordeelden de reproduceerbaarheid van positieve resultaten als gering en de meeste positieve reacties als waarschijnlijk fout-positief.
De analyse uit 2011 vond een verhoogd risico op positieve testresultaten in meerdere groepen, waaronder mensen met atopische dermatitis of dermatitis op de hoofdhuid en kappers; bij strengere criteria bleven slechts afzonderlijke verbanden statistisch significant. De conclusie luidt dat allergische reacties zeldzaam zijn en dat CAPB volgens de gebruikte classificatiesystemen niet als een belangrijke huidsensibilisator geldt. De onderzoeken richten zich op contactreacties en plaktests, niet op cosmetische voordelen zoals een betere doorkambaarheid of schuimkwaliteit in gecontroleerde productvergelijkingen. Dergelijke functies van formules moeten daarom worden onderscheiden van klinisch bewijs en zijn in het eindproduct afhankelijk van de volledige samenstelling.