凝血酶原(Ⅱ，prothrombin)是含582氨基酸殘基的酶原，被因子Xa在Arg－Thr及Arg－Ile處切開，切除N?端274個氨基酸殘基，余下308個氨基酸殘基分成A、B兩條肽鏈，由一個二硫鍵相連，即為凝血酶(thrombin)。因子Va無酶活性，但可使Xa的活性增強350倍，加速凝血酶的生成。磷脂膠粒與酶(Xa)和底物(凝血酶原)之間借Ca++作為橋相連。因凝血酶原肽鏈的N?未端含有10個γ?羧基谷氨酸殘基。相鄰的羧基可與Ca++形成復合體。另一方面，Ca++又可與磷脂中磷酸基結合，這樣使Xa和Va與凝血酶原接觸在一起，于是Xa將凝血酶原水解為凝血酶凝血酶原及因子Ⅶ、Ⅺ、Ⅹ均由肝合成，合成過程中需要維素K作為輔因子。缺乏Vitk則生成異常凝血酶原，只有正常活性的1?%。研究表明Vitk參與凝血酶原γ?羧基谷氨酸的生成。Vitk參與羧基化的機理為：氫醌型Vitk在酶的催化下奪去γ?C上的一個質子，使γ－C呈陰離子，而和CO2結合。2，3?環氧Vitk則在酶催化下被硫辛酸還原而重復利用，因而Vitk在此羧化反應中起輔酶的作用。
凝血酶原基因位于第11號染色體，基因長21kb，有14個外顯子和13個內含子，其mRNA為2kb.合成622個氨基酸的肽鏈，其中前導肽43個氨基酸，在分泌過程中裂解。雖然正常凝血酶原的核苷酸順序和氨基酸順序已經闡明，但其基因變異的研究沒有FⅧ和FⅨ深入。凝血酶原異常有鈣離子聯結部位的缺陷，FⅩa裂解的缺陷和生成凝血酶活性的缺陷。與FⅧ和FⅨ相似，發生在CpG二核苷酸序列的突變更多見，單個氨基酸的取代可以發生在影響被FⅩa裂解的部位，酶活性的部位以及鈣聯結部位。