明胶是胶原部分水解而得到的一类蛋白质，明胶与胶原具有同源性。胶原具有棒状三股螺旋结构，当其部分水解制备明胶的过程中，胶原的这种三螺旋结构发生部分分离和断裂。明胶的氨基酸组成与胶原相似，但因预处理的差异，组成成分也可能不同。
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。
当温热的明胶水溶液冷却时，其黏度逐渐升高，如果浓度足够大，温度充分低，明胶水溶液即转变为凝胶。明胶凝胶类似于固体的物质，能够保持其形状，并具有弹性。明胶凝胶在受热后能可逆地又转变为溶液状态。这是明胶无可比拟的特性。将明胶溶液在低温下冷却至发生凝胶化并在一定的低温下老化一定时间，即可测得其稳定的凝胶强度数值。明胶的凝胶强度与明胶的分子量及其分布、氨基酸组成及工艺过程有关，不同用途的明胶所要求的凝胶强度也不同。 [2]
明胶溶液的凝冻及其随后的凝胶网络的变化是由于溶液中无序明胶分子部分地回复到胶原结构而引起的。非常均一的明胶稀溶液中所诱导和产生的更广泛的向胶原的逆转，这也是凝胶形成机理本质上类似的这种逆转过程，称之为“复性”，但由于受明胶分子分散性、复杂的化学组成和它们非常的浓度的影响而有所变化。在复性过程中，明胶的组分所起的作用有所不同。 [2]
明胶凝胶在冷却到0℃以下时，内部水分结冰，其结晶晶格的引力超过了明胶分子对水分子的引力，水分就在凝胶内部网络中间形成冰的结晶，并逐渐扩大。温度越低，结晶的水分越多。在俄罗斯的寒冷季节，有时利用天然冷风使明胶淡液结出冰晶，得到浓缩的凝胶，这比蒸发法减少水分既经济而又不影响质量。
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。
