胶原蛋白分布于动物的筋、腱、皮、血管、软骨和肌肉中，一般占动物蛋白质的1/3，在肉蛋白的功能性质中起着重要作用。胶原蛋白含氮量较高，不含色氨酸、胱氨酸和半胱氨酸，酪氨酸和甲硫氨酸含量也比较少，但含有丰富的羟脯氨酸（10%）和脯氨酸，甘氨酸含量更丰富（约33%），还含有羟赖氨酸。因此胶原属于不完全蛋白质。这种特殊的氨基酸组成是胶原蛋白特殊结构的重要基础，现已发现，I型胶原（一种胶原蛋白亚基）中96%的肽段都是由Gly—X—Y三联体重复顺序组成，其中X常为脯氨酸（Pro），而Y常为羟脯氨酸（Hyp）。
胶原蛋白可以链间和链内共价交联，从而改变了肉的坚韧性，陆生动物比鱼类的肌肉坚韧，老动物肉比小动物肉坚韧就是其交联度提高造成的。在胶原蛋白肽链间的交联过程中，首先是胶原蛋白肽链的末端非螺旋区的赖氨酸和羟赖氨酸残基的ε-氨基在赖氨酸氧化酶作用下氧化脱氨形成醛基，醛基赖氨酸和醛基羟赖氨酸残基再与其他赖氨酸残基反应并经重排而产生脱氢赖氨酰正亮氨酸和赖氨酰-5-酮正亮氨酸，而赖氨酰-5-酮正亮氨酸还可以继续缩合和环化形成三条链间的吡啶交联。这些交联作用的结果形成了具有高抗张强度的三维胶原蛋白纤维，从而使肌腱、韧带、软骨、血管和肌肉的强韧性提高。
天然胶原蛋白不溶于水、稀酸和稀碱，蛋白酶对它的作用也很弱。它在水中膨胀，可使质量增加0.5～1倍。胶原蛋白在水中加热时，由于氢键断裂和蛋白质空间结构的破坏，胶原变性（三股螺旋分离），变成水溶性物质——明胶。
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食用明胶
明胶在食品工业中广泛地被用作胶冻、乳化剂、稳定剂、黏合剂和澄清剂等，如肉制品、糖果、冰淇淋、酸乳制品、啤酒澄清等。明胶没有营养作用，正常使用属于可以吃但没什么好处也没什么坏处的东西。食用后既不会使人发胖，也不会导致体力下降。明胶也是一种强有力的保护胶体，乳化力强，进入胃后能抑制牛乳、豆浆等蛋白质因胃酸作用而引起的凝聚作用，从而有利于食物消化。
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