共混改性或稱物理-化學改性，是利用雙組分或三組分體系來改變明膠原有的化學組成和結構以達到改性的目的。參與共混的組分又分為低分子化合物和高分子化合物。
（1）低分子化合物
添加低分子化合物如乙二醇、尿素、甘油、三乙醇胺等甚至水，它們都屬于低分子量增塑劑，可以降低明膠膜的玻璃態轉變溫度，降低膜的脆性及改善韌性等性能。
（2）高分子化合物
參與共混的高分子化合物又分為天然高分子化合物和合成高分子化合物。
天然高分子化合物：纖維素衍生物加于照相明膠涂層中具有提高顯影后銀的遮蓋力的作用。參與明膠共混的天然高分子化合物還有：卡拉膠、果膠、甲殼素、海藻酸鈉、絲素蛋白、透明質酸等。明膠與卡拉膠的混合物可改變其流變性能：明膠具有牛頓流體行為，而明膠、卡拉膠卻沒有，它隨著黏度的增加（卡拉膠量增加），其牛頓流體行為減小而變成假塑性體，在沒有剪切作用情況下的黏度高于剪切時的黏度。
明膠與甲殼素的混合物可制備成創傷敷膜或在生物工程中制作支架。明膠、甲殼素共混膜能調變膜的透氣率、吸水率、溶脹比等性能。明膠與海藻酸鈉的混合凝膠按其明膠用量的不同，可用以調變混合凝膠的彈性模量，并且凝膠融化后的溶液比原始溶液有較高的黏度。明膠與絲素蛋白混合物可制備生物工程需要的支架，用以培養細胞。
合成高分子化合物：據文獻報道，已經開發了多種合成高分子化合物與明膠共混來對明膠進行改性。如：在明膠中添加聚乙烯醇和膠體二氧化硅可以降低明膠膜的脆性和對濕度的敏感性；在明膠層中添加聚乙烯基吡咯烷酮、丙烯酸-烷基丙烯酸酯的水溶性銨鹽或堿金屬鹽、丙烯酸-N-取代丙烯酰胺、聚醋酸乙烯酯，以及丙烯酰胺-苯乙烯共聚物等，都可以提高感光層銀的遮蓋力，并在鹵化銀乳劑中起防灰霧作用；丙烯腈與丙烯酸及丙烯酸丁酯的混合聚合物可用來降低明膠層的脆性；甲基丙烯酸甲酯與丁二烯的共聚物、甲基丙烯酸 -2-乙酰乙酸乙酯-富馬酸二（3-磺酸丙）酯-丙烯酸甲酯共聚物都是明膠的高分子增塑劑，并可改善明膠層的尺寸穩定性。