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胶原分子是由三条多肽链相互缠绕所形成的螺旋体，通过工艺过程的处理，胶原分子螺旋体变性分解成单条多肽链（α-链）的α-组分和由两条α链组成的β-组分及由三条α链组成的γ-组分，以及介于其间和小于α-组分或大于γ-组分的分子链碎片。由此可见，明胶是一个具有一定分子量分布的多分散体系，其分子量分布因工艺条件不同而有所差别，并影响到明胶的理化性能。

明胶是胶原变性所得的产物，属蛋白质大分子范畴，它具有与蛋白质大分子相类似的特性，但由于分子结构的特殊性，决定了其理化性质又有特之处。

由氨基酸构成的多肽链存在着亲水区和疏水区，因而明胶和一些表面活性剂一样具有适当的表面活性。研究表明，明胶溶液的表面张力与其浓度、温度、pH值等因素有关。在明胶溶液浓度为1%或1%以下、温度为10～45℃，在溶液形成少于1小时的界面上进行测定，发现在pH=2～3之间其表面张力大，而小表面张力则出现在等电点处。研究还指出，表面张力在30℃以下随温度而直线下降，在30～40℃之间下降更为急剧，在40℃以上时随着温度的不断增高而进一步下降，其下降速率比纯水的要大。凡出现老化的地方，表面张力一般会随时间而下降。

皮明胶在结冰时冰晶在凝胶内部形成，将冰晶除去，剩下一个和冻豆腐类似的立体网络；但在骨明胶结冰时，冰晶在凝胶的表面及四周产生。这说明非常相似的两种明胶，其凝胶中的分子结构与组织并不完全相同，骨明胶内部的水分可以更自由地运动。

黏度反映了微小的纤维状肽链分子溶解并分散在水中时因相对运动而产生的内摩擦力。对于稀溶液来说，由于体系中分子数极少，内摩擦力几乎为零，其所表现出的黏度反映了多肽链体系平均分子量的大小。因此，在固定温度、pH等的条件下，稀溶液的黏度测定主要用于测定明胶体系的平均分子量。而在浓溶液的情况下，其黏度主要是由明胶分子之间的流体力学的相互作用所引起的。在明胶浓溶液的浓度范围内，影响黏度的主要变量是温度、pH值和所加的盐类；此外，明胶的平均分子量和分子量分布也影响到明胶的黏度。
商品明胶黏度与浓度的关系在早期研究中被确定为“黏度是浓度的指数函数”；随后的研究发现，黏度的对数对浓度作图始终是一条曲线，只是随着浓度的增加而曲率呈下降趋势。明胶浓溶液的黏度在等电点pH下处于低值，而在盐溶液加入时，所有pH值下的溶液黏度均相应地降低。
明胶按照生产方式分为碱法明胶（又称B型明胶）、酸法明胶（又称A型明胶）、酶法明胶。三种明胶大的不同点即为明胶生产过程中的前处理过程采用不同的方法。B型明胶的产量居三种明胶，原料在碱性介质中预处理，中和后在中性介质中提取得到。A型明胶是指原料在酸性介质中预处理，酸性介质中提取得到的明胶。酶法明胶是指原料经酶预处理，在适度pH值的介质中提取的明胶。
明胶是经胶原适度水解和热变性得到的产物，生产明胶的原料主要是动物的皮、骨及制革业废料等，市场上常见的明胶多以牛皮牛骨或猪皮为原料制备，近年来由于疯牛病和口蹄疫的出现，许多明胶生产厂家开始转向以鱼皮、鱼鳞和鸡皮为原料制备明胶。目前，明胶的生产方法主要有碱法、酸法、酶法等。碱法和酸法是传统的生产方法，生产周期较长一般为15天，所排废液对环境的污染较大。由于酶法制备明胶的生产成本较低，产品安全性高，在医药、食品领域等逐步取代酸法和碱法生产的明胶。