胶原蛋白的氨基酸组成有如下特征：①甘氨酸几乎占总氨基酸残基的三分之一，即每隔两个其他氨基酸残基（X，Y）即有一个甘氨酸，故其肽链可用（甘－X－Y）n来表示。②含有较多在其他蛋白质中少见的羧脯氨酸和羧赖氨酸残基，也有较多脯氨酸（pro）和赖氨酸。如脯氨酸（Pro）和4—羟脯氨酸（4—hydroxyproline，Hyp）含量高达15～30%.同时还含有少量3—羟脯氨酸（3hydroxyproline）和5—羟赖氨酸（5—hydroxylysine，Hyl）。羟脯氨酸残基可通过形成分子内氢键稳定胶原蛋白分子医学|教育网搜集整理。例如，正常胶原在39℃变性，而在缺乏脯氨酸羟化酶条件下合成的胶原在24℃变性成为白明胶（gelatin）。而羟赖氨酸上可结合半乳糖－葡萄糖苷，与特定组织功能相关。如在基底膜胶原（Ⅳ型）中含hyl较多，含糖也较多，可能与基底膜的滤过功能有关。③胶原中缺乏色氨酸，所以它在营养上为不完全蛋白质。