化学構造はアミノピリミジンとチアゾリウム環がメチレン架橋で結合したものである。チアゾールはメチルおよびヒドロキシエチル側鎖で置換されている。チアミンは酸性のpHでは安定であるが、アルカリ溶液や熱にさらされると不安定になる。メイラード型反応では強く反応する。酸化により蛍光誘導体チオクロムを生成し、生体試料中のビタミン量を測定することができる。