海洋胶原
海洋胶原来源于海洋生物如鱼类、软体动物、棘皮动物、腔肠动物等，因原料来源种类、环境、季节、部位等不同而呈现出丰富的多样性。目前，常见的海洋胶原原料或产品主要有3种，即海洋胶原、海洋明胶和海洋胶原多肽，这三种物质虽具有同源性，但在结构和性能上有很大的区别。
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海洋胶原
海洋胶原主要来源于海洋生物，是水生生物胶原主要组成之一。因其原料来源种类、环境、季节、部位等不同而呈现出丰富的多样性，其中，由于饮食结构、捕捞情况、物种产量等原因，鱼胶原是来源最丰富、最具有代表性的海洋胶原。
与陆地源性胶原基本相似，海洋胶原分子由3条α链组成，呈典型的三股螺旋结构，甘氨酸约为氨基酸总量的1/3。海洋胶原为天然生物高分子，有效保持了胶原的天然活性结构，可形成稳定的三螺旋结构，从而承担组织工程支架、组织填充、药用辅料或药物缓释载体等功能。
胶原核心区高度进化保守，其氨基酸一级结构与陆地动物源性胶原无显著差异，甘氨酸残基约为1/3，不含色氨酸和半胱氨酸，含少量酪氨酸，羟脯氨酸含量较低。与猪、牛、羊等哺乳动物不同，鱼类等海洋动物属于变性动物，其胶原的氨基酸组成中亚氨基酸含量较低，因此分子间交联度较低/热稳定性较差，对酶、热等反应更敏感。此外，海洋胶原的热稳定性还表现为物种特异性，暖水源性的胶原热稳定性高于冷水源性，皮源性胶原的热分解温度低于肌肉源性胶原（1摄氏度），呈现出比陆地动物来源胶原更为复杂的多样性。
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海洋明胶
海洋明胶不是天然存在的高分子蛋白，而是海洋胶原部分变性的产物，是胶原经过不完全水解而成的非均一性、热可溶解性的蛋白混合物。鱼类等海洋动物组织的韧性和交联度相对较低，因为比陆地源性明胶更容易提取。
海洋明胶强度与陆地源性明胶相差不大，暖水源性的明胶强度甚至高于陆地哺乳动物，但海洋明胶凝胶强度分布区间更为宽泛，因种类、区域、季节德国不同存在较大差异。一般地，海洋明胶的水溶性高于陆地哺乳动物源性明胶，其凝胶温度和溶胶温度分为为8-25℃和11-28℃，低于猪或牛来源的明胶（20-25℃、28-31℃），但某些暖水性鱼类提取的明胶熔化温度较高，甚至接近哺乳动物，可能与其氨基酸序列中脯氨酸和羟脯氨酸的含量有关。
与陆地源明胶相似，海洋明胶部分变性、非均一性的特殊结构决定其具有其他天然或合成高分子材料所不能兼具的多种特性，如：1）可迅速溶于热水形成均匀溶液，冷水中则可吸水膨胀呈水凝胶状；2）是亲水化合物，在一定的温度条件下可溶解形成溶液，溶液冷却形成凝胶，凝胶-溶胶过程是可逆的；3）是一种聚两性电解质，等电点的不同是区别算法明胶和减法明胶的重要标志；4）其溶液的黏度高，成膜性好；其凝胶强度高，适用于组织工程支架材料；5）玻璃转化温度相对低，但可以通过分子内和分子间的交联提高；6）虽然因部分变性丧失天然的三螺旋结构，但其相对松散的分子结构暴露大量的氨基酸侧链基团，可以进行各种化学改性制备不同性质和功能衍生物。
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海洋胶原多肽
海洋胶原多肽是海洋胶原完全水解的产物。胶原的氨基酸序列中有许多具有生物活性的氨基酸序列，但天然的氨基酸有序结构使得这些活性中心被包埋于分子内部而无法表现出生物学活性。经彻底水解后，三螺旋结构被完全破坏使得活性中心暴露，从而表现出抗炎、降压、抗氧化、抑菌等多种生物活性。根据水解程度的不同，海洋胶原多肽的分子量及分子量分布也有差异，从而呈现出生物学活性的多样性。一般认为，1-10及小于1的海洋胶原多肽具有抗菌活性，其抑菌活性与分子阳离子含量呈正相关，由于甘氨酸和脯氨酸的含量较高，且其相对较高的疏水性有利于脂溶性增加，海洋胶原多肽的抗氧化作用优于猪、牛胶原多肽。
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