胶原蛋白是动物细胞外基质的主要组成成分，在动物体内含量最多、分布最广，主要存在于动物的肌腱、软骨、骨和皮等结缔组织中，占动物总蛋白的30%左右。目前为止，在脊椎动物和无脊椎物体内，已经发现了至少28 种胶原蛋白，还有说法是29种胶原蛋白。目前，对胶原蛋白仍没有统一的定义，一般认为，胶原蛋白具备以下三个特点：1）至少具有一个三螺旋结构域；2）能够形成超分子聚集体；3）能够存在于细胞外基质中。下图中可以看出胶原蛋白在皮肤中呈网状分布，为其它组织的载体，可以称之为“土壤”。
胶原蛋白由三条肽链形成的螺旋形纤维状蛋白质（如下图），含甘氨酸( 约25% ～ 30%) 、脯氨酸( 约12%) 、羟脯氨酸(约10%)等18种氨基酸（除色氨酸和半胱氨酸外），其中羟脯氨酸和羟赖氨酸在其他蛋白质中并不常见。动物胶原蛋白的结构复杂多样是由胶原蛋白分子内部各种基团的相互作用及其与其他非蛋白成分相互作用所致。 每个胶原蛋白分子量在30万道尔顿左右，含有3条α多肽链，而每条肽链上有多种氨基酸且都遵循（Gly-X-Y）n原则排列。其形成的3股螺旋区域结构特征决定了其具有一定的热稳定性和较高的拉伸强度，像弹簧一样具有强大的收缩力量使皮肤紧致、弹润。胶原蛋白在皮肤中构建细密的立体弹力网，完全体现了其组织载体一说。
胶原蛋白中I型胶原是含量最多，研究最透彻的胶原，占生物体胶原总量的90%左右。I型胶原一般为白色、透明、无分支的原纤维，是由两条相同的α1(I)链和一条α2(I)链组成的异质胶原每条肽链的相对分子质量约为100000，由1052个氨基酸残基组成，直径约1.5nm，长300nm，α1(I)和α2(I)肽链的螺旋区含有338个(Gly-X-Y)重复序列，X常为脯氨酸，Y常为羟脯氨酸或羟赖氨酸。因此，甘氨酸约占1/3，脯氨酸和羟脯氨酸占1/5以上，还有大量的羟赖氨酸和丙氨酸。Ⅲ型胶原是人体组织中含量位居第二的胶原蛋白，往往伴随着Ⅰ型胶原的出现而出现，是构成腔状组织(如肺、肝、真皮、脾和血管等)网状纤维的重要组成部分，其分子由α1(Ⅲ)链组成的同质三体(homotrimer)，由1029个氨基酸残基组成[8]，长300nm，具有类似于I型胶原的四级结构。
胶原蛋白因具有其特殊的生理生化特性，且具有比合成的高分子材料更高的生物相容性和生物可降解性，可以广泛应用在食品、食品添加剂、医药、美容保健、饲料动物等。
我们对于胶原蛋白的误解是多方位的，市场认可的可能是错误的方向。正如我们对衰老的认识也未必全面。当我们把注意力都集中在皮肤表面上时，也常常忘记，衰老的外貌不一定仅仅是由于表皮变薄，胶原蛋白流失、真皮弹力纤维崩塌也都参与其中，更不要提皮下脂肪流失和面部脂肪垫的下垂。衰老是一个复杂的过程，人类所知仍然只是管中窥豹，我们最好仍保持谦逊与敬畏心。
