廣泛分布于人體結締組織，I 型膠原含量最為豐富。膠原 collagen 源于古希臘，最早出現于 1865 年前后，是一種生物高分子纖維蛋白，動物結締組織主要成分，也是哺乳動物體內含量最多、分布最廣的功能性蛋白（占蛋白質總量的 25%-30%）。目前已發現有 28 種蛋白質可歸屬于膠原的范疇，按照是否能成纖維可分為成纖維膠原和非成纖維膠原兩大類，其中人體內含量比較高的 I 型、II 型、III 型膠原均為成纖維膠原。正常人 90%的膠原存在于皮膚和骨頭中，其中 I 型膠原含量最多，約占膠原總量的 80%-90%。
分子結構三螺旋構造，生物學活性優異，適應范圍廣泛。1）分子結構穩定：在膠原纖維中，膠原蛋白分子單位稱為原膠原，每個原膠原分子由三條 α 肽鏈組成，α 肽鏈自身為 α 螺旋結構，三條相互獨立的 α 肽鏈依靠甘氨酸之間形成的氫鍵維系三股螺旋相互纏繞的結構；原膠原分子平行排列成束，通過共價交聯，可形成穩定的膠原微纖維，進一步聚集成束，形成膠原纖維。2）結構決定性質：膠原蛋白正常的三螺旋構象是其理化特性和生物學活性的基礎，使其具備高拉伸強度、生物降解性能、低抗原活性、低刺激性、低細胞毒性以及作為人工器官架或創傷敷料時促進細胞生長、促進細胞粘附、與新生細胞和組織協同修復創傷等特性。3）性質決定用途：優異的理化特性與生物學活性使得膠原成為一種適用范圍廣泛的生物醫用材料，目前已應用在敷料、人工器官再生醫學、組織工程、生物護膚等領域。
與膠原蛋白相伴隨的概念還有明膠與膠原蛋白肽，這三者雖具有同源性，但結構、性能與應用領域有差異。1）膠原蛋白：低溫和酸性條件下胃蛋白酶提取，三股螺旋結構保持完整，分子量分布集中，生物學活性佳，只有這樣才能達到生物醫學材料級別。2）明膠：膠原在高溫作用下的變性產物，其組成復雜、相對分子質量分布寬，膠原分子的三股螺旋結構被破壞、失去生物活性，一般應用于食品、醫療保健品等領域。3）膠原蛋白肽：在較高溫度下用蛋白酶水解膠原或明膠得到的，受溫度和酶的雙重作用，水解膠原蛋白的相對分子質量比明膠更小，在食品、美容、醫療保健品等領域應用廣泛。目前市面上膠原蛋白命名并不規范，膠原蛋白產品的平均分子量差異較大，但“膠原蛋白”這一概念已被消費者和下游企業所接受和熟悉，并未采用合適的細分標準對產品進行界定。
