羧甲基殼聚糖也可像羧甲基甲殼素的制備那樣，在堿的存在下用氯乙酸與之反應而得到，但羧甲基甲殼素的羧甲基是在糖殘基的C6-OH上發生取代，有少量羧甲基在C3-OH上發生取代，生成的是O-羧甲基甲殼素。殼聚糖的情況則要復雜-些，羧甲基既會在-OH上發生取代，也會在-NH上發生取代，生成O-羧甲基和N-羧甲基殼聚糖，實際上有如下幾種可能的取代情況:C6-O-羧甲基、C2-N_羧甲基、C3-O-羧甲基、C6-O， C2-N-羧甲基、C6-O， C3 -O， C2-N-羧甲基等。由于C3上的位阻效應以及C2和C3之間的分子內氫鍵，使C3位上的羧甲基化較難發生，所以羥基上的羧甲基取代，C3-O-羧甲基較少一些，而以C6-O-羧甲基為主。對于C6-OH與C2--NH來說，在堿性條件下羧甲基在羥基上的取代活性要高于氨基，因此，當取代度小于1時，羧甲基的取代主要是在羥基上而不是氨基上，只有取代度接近1和高于1時，才會同時在氨基上發生羧甲基取代，形成O,N-羧甲基殼聚糖。羧甲基殼聚糖的水溶性，除了因為它是一種羧酸鈉鹽而溶于水外，還有一個原因是羧甲基的導入，破壞了殼聚糖分子的二次結構，使其結晶度大大降低，幾乎成為無定形。