主要化學成分是膠原蛋白，是結締組織纖維的一種。在疏松結締組織中排列成束，纖維束常有分支。它的化學特性是在酸性溶液中纖維膨脹，可被胃液消化，但不受堿性胰液影響，在沸水中可水解為白明膠。在電子顯微鏡下觀察，膠原纖維由更細的膠原原纖維組成。通過生物化學和X射線衍射等技術的分析，表明膠原的基本分子單位是原膠原分子。膠原纖維和彈性纖維交織在一起組成了既有韌性、又有彈性，既能使器官與組織抵抗外來牽引力，又能保持形態和位置相對固定的疏松結締組織。
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