胶原蛋白是人体的一种非常重要的
蛋白质，主要存在於
结缔组织中。它具有很强的伸张能力，是
韧带和
肌键的主要成份，胶原蛋白还是
细胞外基质的主要组成成分。它使
皮肤保持弹性，而胶原蛋白的老化，则使皮肤出现
皱纹。胶原蛋白亦是
眼睛角膜的主要成份，但以
结晶形式组成。
构成胶原的肽链，其
氨基酸序列非常有特色。首先，它富含
甘氨酸和
脯氨酸残基，前者的含量达到总氨基酸残基的1/3后者则接近1/4；其次，序列中含有不由
DNA碱基三联密码子编码的
羟赖氨酸和
羟脯氨酸，这两种氨基酸是在蛋白质
一级结构序列形成之后由特定的
酶作用于序列中的
赖氨酸和脯氨酸形成的；最后，它的序列中只含有很少的
酪氨酸残基;并且不含有
色氨酸和
半胱氨酸残基。胶原蛋白一级结构的另一个特点是它的氨基酸的排列。这些氨基酸一般以-甘氨酸-脯氨酸-羟脯氨酸-三联交替出现的顺序排列。只有很少的蛋白质有这样规则的氨基酸排列。
在空间结构上，胶原蛋白显示出特殊的三股螺旋缠绕的结构，三条相互独立的胶原蛋白肽链依靠甘氨酸之间形成的氢键维系三股螺旋相互缠绕的结构。胶原蛋白肽链的三股螺旋结构不同于普通的
α螺旋结构，它的螺距更大，但每一圈螺旋所包含的氨基酸残基数却很小，仅为3.3个，因此胶原蛋白的三股螺旋显得细而长，螺旋中间的空间很小，仅能容纳一个
氢原子，只有甘氨酸能够胜任这个位置。另外脯氨酸所特有的
肽平面夹角也是形成这种特殊螺旋结构的必须因素。这也是胶原蛋白肽链中-甘氨酸-脯氨酸-羟脯氨酸-三联序列交替出现的原因。胶原蛋白这种特殊的三股螺旋结构保证了它的机械强度。这种三股螺旋被称为
原胶原。
若干个原胶原横向堆积，序列中所含有的羟赖氨酸和羟脯氨酸侧链在酶作用下氧化生成
醛，相互之前发生
羟醛缩合反应形成原胶原之间的共价链接，这种结构被称为
胶原微纤维。许多胶原微纤维横向堆积，以相同的方式通过共价键链接，形成
胶原纤维。胶原纤维是胶原蛋白行使生理作用的基本形态，在生物体内胶原纤维交织成富有机械强度合弹性的网状结构成为结缔组织最基本的组成成分。
目前
胶原蛋白是非常受到欢迎的保健美容品，使用范围以整型医学、营养辅助品、保养品为三大主流，也就是以注射、口服、擦拭为应用。
而其中又以注射效果最好但是价格昂贵，擦拭则因
分子量太大而无法吸收利用，因此目前较为消费者接受的是
水解过後的口服胶原蛋白，不但价格适中而且效果好，市面上知名的有
台盐、
芳珂、
珍宝三旺、
金牌、
白兰氏，注射的则有
双美等厂商。
但也有说法指出
胶原蛋白是品质较差的蛋白质来源，因为它们没有全部的
必需氨基酸-也就是说它们并不是完全蛋白质(complete protein)。业者声称口服
胶原蛋白食品能达到改善皮肤、指甲或关节的美容保健功效，但是这个说法并没有得到任何主流研究结果的支持。通常这些部位有问题的人，比较有可能是因为其他因素造成的，而不是因为饮食中缺乏蛋白质的关系。就算是因为缺乏蛋白质的缘故，蛋白质也能够由其他较佳的食物来源获得。