明膠的化學改性是利用明膠分子鏈上各官能團能與低分子或高分子化合物進行反應的功能。眾所周知，感光乳劑所用的PA膠即是明膠的酞酰化（明膠與苯酐反應）改性產物，它可以在乳劑制備中既用作為乳化用膠，又用作為乳劑沉降劑；馬來酰化（MA）明膠是馬來酸酐（maleic anhydride）與明膠反應的產物，可以用作為電沉積型光致抗蝕劑；明膠上的羧基與氯化亞砜反應得到酰氯，再與醇類如甲醇反應，則即得酯化明膠。
明膠的化學改性較多地在明膠與高分子化合物的單體進行接枝反應上進行開發與研究，這是因為通過接枝共聚反應所得到的接枝共聚物，既保留了母體明膠原有的許多寶貴的性能，如形成凝膠和形成螺旋結構的能力以及耐熱性好等，又能從接枝組分中獲得新的性質。例如，明膠接上聚丙烯酸丁酯，由于后者性能與橡膠相近，因而由此制成的膜，其彈性隨接枝鏈的含量增加而提高；但若接上具有剛性鏈的丙烯腈，則共聚膜的脆性增大；將乙烯通過接枝共聚反應接到明膠分子鏈上去，所得到的是可生物降解的高分子材料，用于生產制品即為可生物降解制品。
在明膠上進行接枝反應的主要是丙烯酸系單體，如丙烯酸、丙烯酰胺、丙烯酸酯類（如丙烯酸甲酯、丙烯酸乙酯、丙烯酸丁酯）、甲基丙烯酸甲酯，以及丙烯腈等，并已取得了廣泛的應用。