胶原蛋白中甘氨酸(Gly)、丙氨酸(Ala)、脯氨酸(Pro)和谷氨酸(Glu)含量较高,特别是甘氨酸,约占总氨基酸的27%,也有报道说占1/3,即每隔两个其它氨基酸残基(X,Y)即有一个甘氨酸,故其肽链可用(Gly-X-Y)n 来表示。每个原胶原分子由三条α-肽链组成,α-肽链自身为α螺旋结构,肽链中每三个氨基酸残基中就有一个要经过此三股螺旋中央区,而此处空间十分狭窄,只有甘氨酸适合于此位置,由此可解释其氨基酸组成中每隔两个氨基酸残基出现一个甘氨酸的特点。特别注意,X、Y均表示任意的氨基酸,只不过X通常是脯氨酸,Y通常指羟脯氨酸。同时还含有少量3-羟脯氨酸(3-hydroxyproline)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。