膠原蛋白是人體的一種非常重要的蛋白質，主要存在於結締組織中。它具有很強的伸張能力，是韌帶和肌鍵的主要成份，膠原蛋白還是細胞外基質的主要組成成分。它使皮膚保持彈性，而膠原蛋白的老化，則使皮膚出現皺紋。膠原蛋白亦是眼睛角膜的主要成份，但以結晶形式組成。

構成膠原的肽鏈，其胺基酸序列非常有特色。首先，它富含甘氨酸和脯氨酸殘基，前者的含量達到總胺基酸殘基的1/3後者則接近1/4；其次，序列中含有不由DNA鹼基三聯密碼子編碼的羥賴氨酸和羥脯氨酸，這兩種胺基酸是在蛋白質一級結構序列形成之後由特定的酶作用於序列中的賴氨酸和脯氨酸形成的；最後，它的序列中只含有很少的酪氨酸殘基;並且不含有色氨酸和半胱氨酸殘基。膠原蛋白一級結構的另一個特點是它的胺基酸的排列。這些胺基酸一般以-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-三聯交替出現的順序排列。只有很少的蛋白質有這樣規則的胺基酸排列。

在空間結構上，膠原蛋白顯示出特殊的三股螺旋纏繞的結構，三條相互獨立的膠原蛋白肽鏈依靠甘氨酸之間形成的氫鍵維繫三股螺旋相互纏繞的結構。膠原蛋白肽鏈的三股螺旋結構不同於普通的α螺旋結構，它的螺距更大，但每一圈螺旋所包含的胺基酸殘基數卻很小，僅為3.3個，因此膠原蛋白的三股螺旋顯得細而長，螺旋中間的空間很小，僅能容納一個氫原子，只有甘氨酸能夠勝任這個位置。另外脯氨酸所特有的肽平面夾角也是形成這種特殊螺旋結構的必須因素。這也是膠原蛋白肽鏈中-甘氨酸-脯氨酸-羥脯氨酸-三聯序列交替出現的原因。膠原蛋白這種特殊的三股螺旋結構保證了它的機械強度。這種三股螺旋被稱為原膠原。

若干個原膠原橫向堆積，序列中所含有的羥賴氨酸和羥脯氨酸側鏈在酶作用下氧化生成醛，相互之前發生羥醛縮合反應形成原膠原之間的共價連結，這種結構被稱為膠原微纖維。許多膠原微纖維橫向堆積，以相同的方式通過共價鍵連結，形成膠原纖維。膠原纖維是膠原蛋白行使生理作用的基本形態，在生物體內膠原纖維交織成富有機械強度合彈性的網狀結構成為結締組織最基本的組成成分。

目前膠原蛋白是非常受到歡迎的保健美容品，使用範圍以整型醫學、營養輔助品、保養品為三大主流，也就是以注射、口服、擦拭為應用。

而其中又以注射效果最好但是價格昂貴，擦拭則因分子量太大而無法吸收利用，因此目前較為消費者接受的是水解過後的口服膠原蛋白，不但價格適中而且效果好，市面上知名的有臺鹽、芳珂、珍寶三旺、金牌、白蘭氏，注射的則有雙美等廠商。